JP2016200509A - 通信システム、電子時計、通信装置、および電子時計の制御方法 - Google Patents
通信システム、電子時計、通信装置、および電子時計の制御方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】電子時計にデータを確実に送信できる通信システム、電子時計、通信装置、および電子時計の制御方法を提供すること。【解決手段】通信システムは、電子時計と通信装置とを備える。電子時計は、同期信号の送信を要求する要求信号を送信し、且つ、予め設定された同期信号パターンの同期信号の受信に応答した返信信号を送信する時計側送信部180と、同期信号を受信する時計側受信部170とを備える。通信装置は、要求信号の受信に応答した同期信号を送信する装置側送信部と、要求信号および返信信号を受信する装置側受信部と、装置側受信部が受信した返信信号を蓄積する装置側蓄積部と、装置側蓄積部に蓄積された返信信号と同期信号パターンとを比較し、一致しているかを判定してデータ通信可能かどうか判断する装置側判定部とを備える。【選択図】図7
Description
本発明は、データを処理する通信システム、電子時計、通信装置、および電子時計の制御方法に関する。
従来、外部調整装置から電子時計に非接触通信によって更新データを送信し、電子時計に記憶されている歩度調整データ等を更新するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の外部調整装置は、コイルを備え、当該コイルを介して調整モード信号をアナログ電子時計に送信する。アナログ電子時計は、モーターコイルを備え、当該モーターコイルを介して調整モード信号を受信する。そして、アナログ電子時計は、当該調整モード信号が所定のパターンである場合、動作モードを調整モードに移行し、外部調整装置から外部同期信号を3回受信すると、確認信号を発生してモーターコイルを介して外部調整装置に送信する。外部調整装置は、コイルを介して確認信号を受信すると、アナログ電子時計の歩度調整を行うための補正データを、コイルを介してアナログ電子時計に送信する。
特許文献1の外部調整装置は、コイルを備え、当該コイルを介して調整モード信号をアナログ電子時計に送信する。アナログ電子時計は、モーターコイルを備え、当該モーターコイルを介して調整モード信号を受信する。そして、アナログ電子時計は、当該調整モード信号が所定のパターンである場合、動作モードを調整モードに移行し、外部調整装置から外部同期信号を3回受信すると、確認信号を発生してモーターコイルを介して外部調整装置に送信する。外部調整装置は、コイルを介して確認信号を受信すると、アナログ電子時計の歩度調整を行うための補正データを、コイルを介してアナログ電子時計に送信する。
しかしながら、特許文献1の外部調整装置では、通信環境にノイズが発生している場合、ノイズの影響により、アナログ電子時計から確認信号を受信していないにも関わらず、当該確認信号を受信したと判定し、補正データをアナログ電子時計に送信してしまう可能性がある。このため、アナログ電子時計が補正データを正しく受信できない状態で、外部調整装置からアナログ電子時計に補正データが送信されるという問題が発生する可能性がある。
本発明の目的は、電子時計にデータを確実に送信できる通信システム、電子時計、通信装置、および電子時計の制御方法を提供することにある。
本発明の通信システムは、電子時計と、通信装置とを備える通信システムであって、前記電子時計は、同期信号の送信を要求する要求信号を送信し、且つ、予め設定された同期信号パターンの同期信号の受信に応答した返信信号を送信する時計側送信部と、前記同期信号を受信する時計側受信部と、を備え、前記通信装置は、前記要求信号の受信に応答した前記同期信号を送信する装置側送信部と、前記要求信号および前記返信信号を受信する装置側受信部と、前記装置側受信部が受信した前記返信信号を蓄積する装置側蓄積部と、前記装置側蓄積部に蓄積された前記返信信号と前記同期信号パターンとを比較し、一致しているかを判定してデータ通信可能かどうか判断する装置側判定部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、電子時計および通信装置にそれぞれ設けられたボタンなどの入力装置をユーザーが操作することなどで同期処理が開始される。同期処理が開始されると、時計側送信部は要求信号を送信し、装置側受信部は要求信号を受信する。
そして、装置側送信部は要求信号の受信に応答した同期信号を送信する。同期信号は、予め設定された同期信号パターンの信号であり、例えば8ビットの信号パターンなどである。装置側送信部は、要求信号を受信する毎に同期信号を1ビットずつ送信してもよいし、8ビットの同期信号を順次送信してもよい。
そして、時計側受信部は、同期信号を受信する。時計側送信部は、同期信号の受信に応答した返信信号を送信するエコーバック処理を実行する。エコーバック処理では、1ビットの同期信号を受信する毎に、受信した1ビットの返信信号を送信してもよいし、例えば、8ビットの同期信号を受信してから、受信した8ビットの返信信号を送信してもよい。
そして、装置側受信部は、返信信号を受信する。受信された返信信号は、バッファーなどの装置側蓄積部に蓄積される。そして、装置側判定部は、装置側蓄積部に蓄積された返信信号が同期信号パターンと一致しているかを判定してデータ通信可能かどうか判断する。
これによれば、電子時計は、通信装置から送信される同期信号を受信すると、そのまま返信するエコーバック処理を行うため、通信装置は送信した同期信号がノイズの影響を受けることなく電子時計で受信され、さらに電子時計から返信された返信信号もノイズの影響を受けることなく通信装置で受信されたことを判定できる。
このため、装置側蓄積部に蓄積された同期信号が、同期信号パターンと一致した場合は、通信装置と電子時計との間で、同期信号パターンの各ビットの信号がすべて正しく送受信できたと判定でき、通信装置と電子時計とがノイズの影響を受けることなく、データを正しく送受信できる状態にあると判定できる。このため、電子時計にデータを確実に送信できる。
そして、装置側送信部は要求信号の受信に応答した同期信号を送信する。同期信号は、予め設定された同期信号パターンの信号であり、例えば8ビットの信号パターンなどである。装置側送信部は、要求信号を受信する毎に同期信号を1ビットずつ送信してもよいし、8ビットの同期信号を順次送信してもよい。
そして、時計側受信部は、同期信号を受信する。時計側送信部は、同期信号の受信に応答した返信信号を送信するエコーバック処理を実行する。エコーバック処理では、1ビットの同期信号を受信する毎に、受信した1ビットの返信信号を送信してもよいし、例えば、8ビットの同期信号を受信してから、受信した8ビットの返信信号を送信してもよい。
そして、装置側受信部は、返信信号を受信する。受信された返信信号は、バッファーなどの装置側蓄積部に蓄積される。そして、装置側判定部は、装置側蓄積部に蓄積された返信信号が同期信号パターンと一致しているかを判定してデータ通信可能かどうか判断する。
これによれば、電子時計は、通信装置から送信される同期信号を受信すると、そのまま返信するエコーバック処理を行うため、通信装置は送信した同期信号がノイズの影響を受けることなく電子時計で受信され、さらに電子時計から返信された返信信号もノイズの影響を受けることなく通信装置で受信されたことを判定できる。
このため、装置側蓄積部に蓄積された同期信号が、同期信号パターンと一致した場合は、通信装置と電子時計との間で、同期信号パターンの各ビットの信号がすべて正しく送受信できたと判定でき、通信装置と電子時計とがノイズの影響を受けることなく、データを正しく送受信できる状態にあると判定できる。このため、電子時計にデータを確実に送信できる。
本発明の通信システムにおいて、前記装置側送信部は、前記装置側判定部で、前記返信信号と前記同期信号パターンとが一致していると判定された場合に、前記電子時計にデータ信号を送信することが好ましい。
本発明によれば、通信装置と電子時計とがノイズの影響を受けることなく、データを正しく送受信できる状態にあると判定できる場合に、通信装置から電子時計にデータが送信されるため、電子時計にデータを確実に送信できる。
本発明の通信システムにおいて、前記時計側送信部は、前記要求信号を繰り返し送信し、前記装置側送信部は、前記装置側受信部が前記要求信号を受信する毎に1ビットずつ前記同期信号を送信することが好ましい。
本発明によれば、電子時計が要求信号を送信する毎に、通信装置が同期信号を1ビットずつ送信するため、電子時計および通信装置間でのデータの送受信タイミングを確実に同期させることができる。
本発明の通信システムにおいて、前記時計側送信部は、モーターコイルと、前記モーターコイルを駆動する駆動回路とを備えて構成され、前記モーターコイルを用いた電磁結合による通信により信号を送信し、前記時計側受信部は、太陽電池と、前記太陽電池の出力値を検出する検出回路とを備えて構成され、前記太陽電池を用いた光による通信により信号を受信することが好ましい。
本発明によれば、電子時計において、信号を送信する通信経路と信号を受信する通信経路とが、互いに通信方法が異なる2つの経路で構成されるため、時計側送信部と時計側受信部とが近接配置されている腕時計のような小型な時計においても、送信する信号と受信する信号が干渉することがない。
また、電子時計が備えている指針を駆動するモーターコイルを用いて、時計側送信部を構成でき、電子時計が備えている太陽電池を用いて、時計側受信部を構成できるため、コイルおよび受光素子を別途設ける場合と比べて、電子時計が備える部品の数を少なくできる。
また、電子時計が備えている指針を駆動するモーターコイルを用いて、時計側送信部を構成でき、電子時計が備えている太陽電池を用いて、時計側受信部を構成できるため、コイルおよび受光素子を別途設ける場合と比べて、電子時計が備える部品の数を少なくできる。
本発明の電子時計は、同期信号の送信を要求する要求信号を送信し、且つ、予め設定された同期信号パターンの同期信号の受信に応答した返信信号を送信する時計側送信部と、前記同期信号を受信する時計側受信部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、電子時計は、通信装置から送信される同期信号を受信すると、そのまま返信するエコーバック処理を行うため、通信装置は、送信した同期信号がノイズの影響を受けることなく電子時計で受信され、さらに電子時計から返信された返信信号もノイズの影響を受けることなく通信装置で受信されたことを判定できる。このため、データを正しく送受信できる状態にあると判定できる場合に、通信装置から電子時計にデータを送信できるため、電子時計は、通信装置からデータを確実に受信できる。
また、本発明によれば、電子時計は、要求信号の送信後に時計側受信部を制御すればよく、時計側受信部を常時作動させる必要が無いため、電子時計における消費電力を低減できるため、腕時計などの電池容量が小さい時計にも容易に利用できる。
また、本発明によれば、電子時計は、要求信号の送信後に時計側受信部を制御すればよく、時計側受信部を常時作動させる必要が無いため、電子時計における消費電力を低減できるため、腕時計などの電池容量が小さい時計にも容易に利用できる。
本発明の電子時計において、前記時計側送信部は、モーターコイルと、前記モーターコイルを駆動する駆動回路とを備えて構成され、前記モーターコイルを用いた電磁結合による通信により信号を送信し、前記時計側受信部は、太陽電池と、前記太陽電池の出力値を検出する検出回路とを備えて構成され、前記太陽電池を用いた光による通信により信号を受信することが好ましい。
本発明によれば、信号を送信する通信経路と信号を受信する通信経路とが、互いに通信方法が異なる2つの経路で構成されるため、時計側送信部と時計側受信部とが近接配置されている腕時計のような小型な時計においても、送信する信号と受信する信号が干渉することがない。
また、電子時計が備えている指針を駆動するモーターコイルを用いて、時計側送信部を構成でき、電子時計が備えている太陽電池を用いて、時計側受信部を構成できるため、コイルや受光素子を別途設ける場合と比べて、電子時計が備える部品の数を少なくできる。
また、電子時計が備えている指針を駆動するモーターコイルを用いて、時計側送信部を構成でき、電子時計が備えている太陽電池を用いて、時計側受信部を構成できるため、コイルや受光素子を別途設ける場合と比べて、電子時計が備える部品の数を少なくできる。
本発明の電子時計において、前記時計側受信部が受信した前記同期信号を蓄積する時計側蓄積部と、前記時計側蓄積部に蓄積された前記同期信号と前記同期信号パターンとを比較し、一致しているかを判定してデータ通信可能かどうか判断する時計側判定部と、を備えることが好ましい。
本発明によれば、電子時計は、データ通信可能かどうかを判断できるため、データ通信が可能ではない場合には、同期処理を終了することができる。
本発明の電子時計において、前記時計側受信部は、前記時計側判定部で、前記同期信号と前記同期信号パターンとが一致していると判定された場合に、データ信号の受信を開始し、一致していないと判定された場合に、前記同期信号の受信を継続することが好ましい。
本発明によれば、時計側判定部の判定によって、時計側蓄積部に蓄積された同期信号が同期信号パターンと一致せず、通信装置から同期信号パターンを正確に受信できていないと判定できる場合は、時計側受信部は同期信号の受信を継続する。このため、例えば、ユーザーが電子時計のボタンを操作するなどして同期信号の受信を開始させた後、電子時計を直ちに通信装置にセットしなかったために、電子時計が同期信号パターンを受信できない状態が続いても、同期信号の受信は継続されるため、その後、電子時計が通信装置にセットされれば、電子時計は通信装置から同期信号パターンを受信できる。
本発明の電子時計において、前記時計側受信部は、前記同期信号が前記同期信号パターンと一致しない状態で、前記同期信号の受信を開始してからの経過時間が、予め設定された設定時間以上になると、前記同期信号の受信を終了することが好ましい。
本発明によれば、ユーザーが電子時計のボタンを操作するなどして同期信号の受信を開始させた後、電子時計を通信装置にセットせずに放置した場合など、電子時計が同期信号パターンを受信できない状態にある場合、同期信号の受信が開始されてからの経過時間が設定時間以上になると、時計側受信部は同期信号の受信を終了する。すなわち、同期処理は終了される。このため、電子時計が同期信号パターンを受信できない状態で、要求信号が送信され続けることを回避でき、電子時計の電力が無駄に消費されることを抑制できる。
本発明の電子時計において、前記時計側送信部は、前記時計側判定部で、前記同期信号と前記同期信号パターンとが一致していると判定された場合に、前記データ信号の送信を要求するデータ要求信号を繰り返し送信し、前記データ要求信号の送信間隔は、前記要求信号の送信間隔よりも短いことが好ましい。
本発明によれば、データ要求信号の送信間隔を同期処理時の要求信号よりも短くしているので、データ通信処理時の通信速度を同期処理時の通信速度よりも高速に設定できる。
また、同期処理時の要求信号の送信間隔をデータ要求信号よりも長くしているので、同期処理時の通信速度をデータ通信処理時の通信速度よりも低速に設定できる。このため、同期処理時の消費電力を低減できる。特に、電子時計が同期信号の受信を開始してから、通信装置にセットされるまでの時間は、ユーザーの作業によるため、予め決めることができない。本発明によれば、この同期処理時に消費される電力を低減できる。
また、同期処理時の要求信号の送信間隔をデータ要求信号よりも長くしているので、同期処理時の通信速度をデータ通信処理時の通信速度よりも低速に設定できる。このため、同期処理時の消費電力を低減できる。特に、電子時計が同期信号の受信を開始してから、通信装置にセットされるまでの時間は、ユーザーの作業によるため、予め決めることができない。本発明によれば、この同期処理時に消費される電力を低減できる。
本発明の通信装置は、同期信号の送信を要求する要求信号の受信に応答した予め設定された同期信号パターンの同期信号を送信する装置側送信部と、前記要求信号、および、前記同期信号に応答した返信信号を受信する装置側受信部と、前記装置側受信部が受信した前記返信信号を蓄積する装置側蓄積部と、前記装置側蓄積部に蓄積された前記返信信号と前記同期信号パターンとを比較し、一致しているかを判定してデータ通信可能かどうか判断する装置側判定部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、通信装置は、電子時計に送信した同期信号がそのまま返信される返信信号を受信するため、送信した同期信号がノイズの影響を受けることなく電子時計で受信され、さらに電子時計から返信された返信信号もノイズの影響を受けることなく通信装置で受信されたことを判定できる。このため、通信装置は、電子時計にデータを確実に送信できる。
また、本発明によれば、装置側送信部は、要求信号が受信される毎に、同期信号を送信するため、通信対象の電子時計の通信速度に合せて、同期信号パターンを送信できる。このため、通信速度の異なる電子時計を通信対象とすることができる。
また、本発明によれば、装置側送信部は、要求信号が受信される毎に、同期信号を送信するため、通信対象の電子時計の通信速度に合せて、同期信号パターンを送信できる。このため、通信速度の異なる電子時計を通信対象とすることができる。
本発明の通信装置において、前記装置側送信部は、発光素子および前記発光素子を駆動する駆動回路を備え、前記発光素子を用いた光による通信により信号を送信し、前記装置側受信部は、コイルおよび前記コイルの出力値を検出する検出回路を備え、前記コイルを用いた電磁結合による通信により信号を受信することが好ましい。
本発明によれば、信号を送信する通信経路と信号を受信する通信経路とが、互いに通信方法が異なる2つの経路で構成されるため、送信する信号と受信する信号が干渉することがない。
本発明の通信装置において、前記装置側送信部は、前記装置側判定部で、前記返信信号と前記同期信号パターンとが一致していると判定された場合に、電子時計にデータ信号を送信することが好ましい。
本発明によれば、通信装置と電子時計とがノイズの影響を受けることなく、データを正しく送受信できる状態にあると判定できる場合に、通信装置から電子時計にデータが送信されるため、電子時計にデータを確実に送信できる。
本発明の通信装置において、前記装置側受信部は、前記電子時計から送信される、前記データ信号の送信を要求するデータ要求信号を受信し、前記装置側送信部は、前記装置側受信部が前記データ要求信号を受信する毎に、前記データ信号を1ビット以上の単位データずつ送信することが好ましい。
本発明によれば、装置側判定部で装置側蓄積部に蓄積された返信信号が同期信号パターンと一致し、通信装置と電子時計とがデータを正しく送受信できる状態にあると判定できた後に、電子時計から送信されるデータ要求信号を受信する毎に、装置側送信部は、データ信号を単位データずつ送信しているので、電子時計に対してデータを確実に送信できる。これにより、電子時計の各種データを確実に更新できる。
本発明の通信装置において、前記装置側送信部は、データサイズ、データの種類、データのバージョン情報の少なくとも一つを含むデータ情報を送信することが好ましい。
本発明によれば、装置側送信部は、データ情報を電子時計に送信しているので、電子時計におけるデータ受信処理を高度化できる。例えば、データサイズを受信していれば、電子時計側でデータ通信処理の進捗状況を計算でき、パーセント表示などの進捗状況を電子時計に表示することもできる。
また、データの種類を受信していれば、データの種類に応じて電子時計の動作を変えることもできる。
さらに、データのバージョン情報を受信していれば、これからの受信しようとしているデータが、既に受信済みのデータか否かを判定でき、既に受信しているデータの場合は、受信を終了させることができる。このため、消費電力を低減できる。
また、データの種類を受信していれば、データの種類に応じて電子時計の動作を変えることもできる。
さらに、データのバージョン情報を受信していれば、これからの受信しようとしているデータが、既に受信済みのデータか否かを判定でき、既に受信しているデータの場合は、受信を終了させることができる。このため、消費電力を低減できる。
本発明の通信装置において、前記装置側送信部は、所定ビット数の単位データと、この単位データの誤り検出用の検出データとを、前記データ信号として送信することが好ましい。
本発明によれば、電子時計は、パリティビットなどの検出データによって受信したデータが正確なデータか否かを判定できる。このため、誤ったデータによって、電子時計に記憶されたデータが更新されることを防止できる。
本発明は、通信装置に信号を送信する時計側送信部と、前記通信装置から信号を受信する時計側受信部と、を備える電子時計の制御方法であって、同期信号の送信を要求する要求信号を送信する要求信号送信ステップと、予め設定された同期信号パターンの同期信号を受信する同期信号受信ステップと、前記同期信号の受信に応答した返信信号を送信する返信信号送信ステップと、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、上記電子時計の発明と同様の作用効果を得ることができる。
本発明によれば、上記電子時計の発明と同様の作用効果を得ることができる。
[実施形態]
[通信システムの構成]
図1は、本実施形態の通信システム10を構成する電子時計1および通信装置2を示す外観図である。図2は、通信システム10を構成する電子時計1および通信装置2を示す模式図である。
図1、図2に示すように、通信システム10は、電子時計1と、電子時計1との間で信号の送受信が可能な通信装置2とを備えている。
電子時計1は、指針を備えたアナログ式の腕時計である。電子時計1には、詳しくは後述するが、受光素子である太陽電池135と、モーターコイル143とを備えている。
[通信システムの構成]
図1は、本実施形態の通信システム10を構成する電子時計1および通信装置2を示す外観図である。図2は、通信システム10を構成する電子時計1および通信装置2を示す模式図である。
図1、図2に示すように、通信システム10は、電子時計1と、電子時計1との間で信号の送受信が可能な通信装置2とを備えている。
電子時計1は、指針を備えたアナログ式の腕時計である。電子時計1には、詳しくは後述するが、受光素子である太陽電池135と、モーターコイル143とを備えている。
通信装置2は、ベース部51と、ベース部51から上方に延出する本体部52と、本体部52から水平方向に延出された台座部53とを備えている。さらに、本体部52の上面521にはアーム部54が設けられ、アーム部54の先端には照明部541が設けられている。
台座部53には、装置側受信部を構成するコイル55が内蔵されている。また、照明部541には、発光素子56が内蔵されている。発光素子56は、LED(Light Emitting Diode)を備えて構成されている。
ここで、電子時計1は、裏蓋側が台座部53の表面と向き合うように、台座部53に載置(セット)されている。この際、台座部53は本体部52に片持ち支持されているので、電子時計1のバンドが三つ折れバックル形式のように分離できないタイプであっても、電子時計1の裏蓋を台座部53の表面に載置できる。このため、電子時計1のモーターコイル143と、台座部53に内蔵されたコイル55とは、近接した位置に配置され、電磁結合による通信が可能とされている。
また、照明部541は、発光素子56から出射された光が、台座部53に載置された電子時計1の表面に入射し、太陽電池135で受光されるように設けられている。
本体部52の上面521には、通信装置2を電子時計1と通信させるためのAボタン571と、発光素子56を点灯させるためのBボタン572とが設けられている。
なお、図示は省略するが、通信装置2の本体部52には、USB(Universal Serial Bus)メモリー、SDメモリーカード、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk)等の記憶媒体が挿入される挿入口が設けられている。また、本体部52には、インターネットやPC(Personal Computer)にケーブルを介して接続可能なコネクターも設けられている。
台座部53には、装置側受信部を構成するコイル55が内蔵されている。また、照明部541には、発光素子56が内蔵されている。発光素子56は、LED(Light Emitting Diode)を備えて構成されている。
ここで、電子時計1は、裏蓋側が台座部53の表面と向き合うように、台座部53に載置(セット)されている。この際、台座部53は本体部52に片持ち支持されているので、電子時計1のバンドが三つ折れバックル形式のように分離できないタイプであっても、電子時計1の裏蓋を台座部53の表面に載置できる。このため、電子時計1のモーターコイル143と、台座部53に内蔵されたコイル55とは、近接した位置に配置され、電磁結合による通信が可能とされている。
また、照明部541は、発光素子56から出射された光が、台座部53に載置された電子時計1の表面に入射し、太陽電池135で受光されるように設けられている。
本体部52の上面521には、通信装置2を電子時計1と通信させるためのAボタン571と、発光素子56を点灯させるためのBボタン572とが設けられている。
なお、図示は省略するが、通信装置2の本体部52には、USB(Universal Serial Bus)メモリー、SDメモリーカード、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk)等の記憶媒体が挿入される挿入口が設けられている。また、本体部52には、インターネットやPC(Personal Computer)にケーブルを介して接続可能なコネクターも設けられている。
[通信システムの動作の概要]
図3に示すように、通信システム10では、電子時計1がモーターコイル143にパルスを出力すると、モーターコイル143に磁界が発生し、通信装置2のコイル55との間で、電磁結合が起こり、磁界の変化によってコイル55に電流が流れ、誘導起電圧が発生する。この電磁結合を利用し、電子時計1は、モーターコイル143にパルスを出力するか否かで、「1,0(2進数)」の「1」を示す「1」信号、または、「1,0」の「0」を示す「0」信号を送信する。一方、通信装置2は、コイル55に電圧が発生したか否かを検出することで、「1」信号または「0」信号を受信する。このようにして、通信装置2と電子時計1との間で、電磁結合による通信が行われる。
また、通信装置2が発光素子56を駆動して点灯すると、電子時計1の太陽電池135に光が入射される。この光を利用し、通信装置2は、発光素子56を点灯するか否かで、「1」信号または「0」信号を送信する。一方、電子時計1は、太陽電池135に所定の強さの光が入射されたか否かで発電電圧が変化するため、当該発電電圧を検出することで、「1」信号または「0」信号を受信できる。このようにして、通信装置2と電子時計1との間で、光による通信が行われる。
このため、発光素子56の光以外の光が、電子時計1に照射されると、電子時計1は信号を正しく受信できないため、通信システム10は、光を遮る暗箱内に収められて使用されることが好ましい。
図3に示すように、通信システム10では、電子時計1がモーターコイル143にパルスを出力すると、モーターコイル143に磁界が発生し、通信装置2のコイル55との間で、電磁結合が起こり、磁界の変化によってコイル55に電流が流れ、誘導起電圧が発生する。この電磁結合を利用し、電子時計1は、モーターコイル143にパルスを出力するか否かで、「1,0(2進数)」の「1」を示す「1」信号、または、「1,0」の「0」を示す「0」信号を送信する。一方、通信装置2は、コイル55に電圧が発生したか否かを検出することで、「1」信号または「0」信号を受信する。このようにして、通信装置2と電子時計1との間で、電磁結合による通信が行われる。
また、通信装置2が発光素子56を駆動して点灯すると、電子時計1の太陽電池135に光が入射される。この光を利用し、通信装置2は、発光素子56を点灯するか否かで、「1」信号または「0」信号を送信する。一方、電子時計1は、太陽電池135に所定の強さの光が入射されたか否かで発電電圧が変化するため、当該発電電圧を検出することで、「1」信号または「0」信号を受信できる。このようにして、通信装置2と電子時計1との間で、光による通信が行われる。
このため、発光素子56の光以外の光が、電子時計1に照射されると、電子時計1は信号を正しく受信できないため、通信システム10は、光を遮る暗箱内に収められて使用されることが好ましい。
[電子時計の構成]
電子時計1は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星のうち、少なくとも1つのGPS衛星からの衛星信号を受信して時刻情報を取得し、少なくとも3つのGPS衛星からの衛星信号を受信して位置情報を算出して取得するように構成されている。
電子時計1は、地球の上空を所定の軌道で周回している複数のGPS衛星のうち、少なくとも1つのGPS衛星からの衛星信号を受信して時刻情報を取得し、少なくとも3つのGPS衛星からの衛星信号を受信して位置情報を算出して取得するように構成されている。
[電子時計の概略構成]
図4は、電子時計1の正面図であり、図5は、電子時計1の概略を示す断面図である。
電子時計1は、図4および図5に示すように、外装ケース30と、カバーガラス33と、裏蓋34とを備えている。外装ケース30は、金属で形成された円筒状のケース31に、セラミックで形成されたベゼル32が嵌合されて構成されている。このベゼル32の内周側に、プラスチックで形成されたリング状のダイヤルリング35を介して、円盤状の文字板11が配置されている。
外装ケース30の側面には、Aボタン41と、Bボタン42と、リューズ43とが設けられている。
図4は、電子時計1の正面図であり、図5は、電子時計1の概略を示す断面図である。
電子時計1は、図4および図5に示すように、外装ケース30と、カバーガラス33と、裏蓋34とを備えている。外装ケース30は、金属で形成された円筒状のケース31に、セラミックで形成されたベゼル32が嵌合されて構成されている。このベゼル32の内周側に、プラスチックで形成されたリング状のダイヤルリング35を介して、円盤状の文字板11が配置されている。
外装ケース30の側面には、Aボタン41と、Bボタン42と、リューズ43とが設けられている。
電子時計1は、図5に示すように、ケース31の二つの開口のうち、表面側の開口は、ベゼル32を介してカバーガラス33で塞がれており、裏面側の開口は金属で形成された裏蓋34で塞がれている。
外装ケース30の内側には、ベゼル32の内周に取り付けられているダイヤルリング35と、光透過性の文字板11と、指針21,22,23,24,25,26,27,28と、各指針およびカレンダー車20を駆動する駆動機構140などが備えられている。
外装ケース30の内側には、ベゼル32の内周に取り付けられているダイヤルリング35と、光透過性の文字板11と、指針21,22,23,24,25,26,27,28と、各指針およびカレンダー車20を駆動する駆動機構140などが備えられている。
ダイヤルリング35は、平面視においてはリング形状となっており、断面視においてはすり鉢形状となっている。ダイヤルリング35と、ベゼル32の内周面とによりドーナツ形状の収納空間が形成されており、この収納空間内には、リング状のアンテナ体110が収納されている。
文字板11は、外装ケース30の内側で時刻を表示する円形の板材であり、プラスチックなどの光透過性の材料で形成され、カバーガラス33との間に各指針を備え、ダイヤルリング35の内側に配置されている。
文字板11と、駆動機構140が取り付けられている地板125との間には、光発電を行う太陽電池135が備えられている。太陽電池135は、光エネルギーを電気エネルギー(電力)に変換する複数のソーラーセル(光発電素子)を直列接続した円形の平板である。文字板11、太陽電池135および地板125には、指針21,22,23の指針軸29と、指針24,25,26,27,28の図示しない指針軸とが貫通する穴が形成されているとともに、カレンダー小窓15の開口部が形成されている。
文字板11と、駆動機構140が取り付けられている地板125との間には、光発電を行う太陽電池135が備えられている。太陽電池135は、光エネルギーを電気エネルギー(電力)に変換する複数のソーラーセル(光発電素子)を直列接続した円形の平板である。文字板11、太陽電池135および地板125には、指針21,22,23の指針軸29と、指針24,25,26,27,28の図示しない指針軸とが貫通する穴が形成されているとともに、カレンダー小窓15の開口部が形成されている。
駆動機構140は、地板125に取り付けられ、回路基板120で裏面側から覆われている。駆動機構140は、ステップモーターと歯車などの輪列とを有し、当該ステップモーターが当該輪列を介して指針軸を回転させることにより各指針を駆動する。
駆動機構140は、具体的には、第1〜第6駆動機構を備える。第1駆動機構は指針22および指針23を駆動し、第2駆動機構は指針21を駆動し、第3駆動機構は指針24を駆動し、第4駆動機構は指針25を駆動し、第5駆動機構は指針26,27,28を駆動し、第6駆動機構はカレンダー車20を駆動する。
駆動機構140は、具体的には、第1〜第6駆動機構を備える。第1駆動機構は指針22および指針23を駆動し、第2駆動機構は指針21を駆動し、第3駆動機構は指針24を駆動し、第4駆動機構は指針25を駆動し、第5駆動機構は指針26,27,28を駆動し、第6駆動機構はカレンダー車20を駆動する。
回路基板120は、GPS受信装置400、制御装置100、記憶装置200を備えている。また、この回路基板120とアンテナ体110とは、アンテナ接続ピン115を用い接続されている。GPS受信装置400、制御装置100、記憶装置200が設けられた回路基板120の裏蓋34側(裏面側)には、これらの回路部品を覆うための回路押さえ122が設けられている。また、リチウムイオン電池などの二次電池130が、地板125と裏蓋34との間に設けられている。二次電池130は、太陽電池135が発電した電力で充電される。
[電子時計の表示機構]
指針21,22,23は、文字板11の平面中心に、文字板11の表裏方向に沿って設けられた指針軸29に取り付けられている。なお、指針軸29は、各指針21,22,23が取り付けられる3つの指針軸(回転軸)で構成されている。
文字板11の外周部を囲むダイヤルリング35の内周側には、図4に示すように、内周を60分割にする目盛が表記されている。この目盛を用いて、指針21は第1時刻(ローカルタイム:例えば外国にいる場合の現地時刻)の「秒」を表示し、指針22は第1時刻の「分」を表示し、指針23は第1時刻の「時」を表示する。なお、第1時刻の「秒」は、後述する第2時刻の「秒」と同じため、ユーザーは、指針21を確認することで、第2時刻の「秒」も把握できる。
また、ダイヤルリング35には、12分位置にアルファベットの「Y」と、18分位置にアルファベットの「N」の英字が表記されている。指針21は、「Y」および「N」のいずれか一方を指示し、衛星信号の受信結果を表示する。
指針24は、文字板11の平面中心から2時方向の位置に設けられている指針軸に取り付けられ、曜日を表示する。
指針21,22,23は、文字板11の平面中心に、文字板11の表裏方向に沿って設けられた指針軸29に取り付けられている。なお、指針軸29は、各指針21,22,23が取り付けられる3つの指針軸(回転軸)で構成されている。
文字板11の外周部を囲むダイヤルリング35の内周側には、図4に示すように、内周を60分割にする目盛が表記されている。この目盛を用いて、指針21は第1時刻(ローカルタイム:例えば外国にいる場合の現地時刻)の「秒」を表示し、指針22は第1時刻の「分」を表示し、指針23は第1時刻の「時」を表示する。なお、第1時刻の「秒」は、後述する第2時刻の「秒」と同じため、ユーザーは、指針21を確認することで、第2時刻の「秒」も把握できる。
また、ダイヤルリング35には、12分位置にアルファベットの「Y」と、18分位置にアルファベットの「N」の英字が表記されている。指針21は、「Y」および「N」のいずれか一方を指示し、衛星信号の受信結果を表示する。
指針24は、文字板11の平面中心から2時方向の位置に設けられている指針軸に取り付けられ、曜日を表示する。
指針25は、文字板11の平面中心から10時方向の位置に設けられている指針軸に取り付けられている。
指針25の回転領域の外周には、「DST」の英字と「○」の記号が表記されている。DST(daylight saving time)は夏時間を意味する。指針25は、これらの英字と記号を指示することで、夏時間(DST:夏時間ON、○:夏時間OFF)の設定を表示する。
また、指針25の回転領域の外周には、円周に沿って三日月鎌状の記号12が表記されている。この記号12は二次電池130(図5参照)のパワーインジケーターであり、電池残量に応じた位置を指針25が指示することで電池残量が表示される。
また、指針25の回転領域の外周には、飛行機形状の記号13が表記されている。この記号は、機内モードを表す。指針25は、記号13を指示することで、機内モードに設定され、受信が行われないことを表示する。
また、指針25の回転領域の外周には、「1」の数字と「4+」の記号が表記されている。これらの数字と記号は、衛星信号の受信モードを表す。「1」はGPS時刻情報を受信し内部時刻が修正されること(測時モード)を、「4+」はGPS時刻情報と軌道情報とを受信し、現在位置である位置情報を算出し、内部時刻と後述するタイムゾーンデータとが修正されること(測位モード)を意味する。
指針25の回転領域の外周には、「DST」の英字と「○」の記号が表記されている。DST(daylight saving time)は夏時間を意味する。指針25は、これらの英字と記号を指示することで、夏時間(DST:夏時間ON、○:夏時間OFF)の設定を表示する。
また、指針25の回転領域の外周には、円周に沿って三日月鎌状の記号12が表記されている。この記号12は二次電池130(図5参照)のパワーインジケーターであり、電池残量に応じた位置を指針25が指示することで電池残量が表示される。
また、指針25の回転領域の外周には、飛行機形状の記号13が表記されている。この記号は、機内モードを表す。指針25は、記号13を指示することで、機内モードに設定され、受信が行われないことを表示する。
また、指針25の回転領域の外周には、「1」の数字と「4+」の記号が表記されている。これらの数字と記号は、衛星信号の受信モードを表す。「1」はGPS時刻情報を受信し内部時刻が修正されること(測時モード)を、「4+」はGPS時刻情報と軌道情報とを受信し、現在位置である位置情報を算出し、内部時刻と後述するタイムゾーンデータとが修正されること(測位モード)を意味する。
指針26、指針27は、文字板11の平面中心から6時方向の同じ位置に設けられている指針軸に取り付けられている。指針26は、第2時刻(ホームタイム:例えば外国にいる場合の日本の時刻)の「分」を表示し、指針27は、第2時刻の「時」を表示する。
指針28は、文字板11の平面中心から4時方向の位置に設けられている指針軸に取り付けられている。指針28は、第2時刻の午前および午後を表示する。
カレンダー小窓15は、文字板11を矩形状に開口した開口部に設けられており、開口部からカレンダー車20に印刷された数字が視認可能となっている。カレンダー車20は、開口部から数字を視認させることで、第1時刻に対応した年月日の「日」を表示する。
指針28は、文字板11の平面中心から4時方向の位置に設けられている指針軸に取り付けられている。指針28は、第2時刻の午前および午後を表示する。
カレンダー小窓15は、文字板11を矩形状に開口した開口部に設けられており、開口部からカレンダー車20に印刷された数字が視認可能となっている。カレンダー車20は、開口部から数字を視認させることで、第1時刻に対応した年月日の「日」を表示する。
ダイヤルリング35には、内周側の目盛に沿って、協定世界時(UTC)との時差を表す時差情報37が、数字と数字以外の記号とで表記されている。
また、ダイヤルリング35の周囲に設けられているベゼル32には、ダイヤルリング35に表記されている時差情報37の時差に対応した標準時を使用しているタイムゾーンの代表都市名を表す都市情報36が、時差情報37に併記されている。
また、ダイヤルリング35の周囲に設けられているベゼル32には、ダイヤルリング35に表記されている時差情報37の時差に対応した標準時を使用しているタイムゾーンの代表都市名を表す都市情報36が、時差情報37に併記されている。
[電子時計の回路構成]
図6は、電子時計1の回路図である。
電子時計1は、図6に示すように、CPU(中央処理装置:Central Processing Unit)で構成される制御回路300、GPS受信装置400、記憶装置200、電源となる充電可能な二次電池130、太陽電池135、ダイオード131、充電制御用スイッチ132、電圧検出回路133、モーターコイル143、駆動回路142を備えている。なお、二次電池130は、太陽電池135から供給される電流によって充電される。
GPS受信装置400、記憶装置200、充電制御用スイッチ132、電圧検出回路133、駆動回路142は、制御回路300に接続されている。
ここで、制御回路300、ダイオード131、充電制御用スイッチ132、電圧検出回路133、駆動回路142は、制御装置100を構成している。
図6は、電子時計1の回路図である。
電子時計1は、図6に示すように、CPU(中央処理装置:Central Processing Unit)で構成される制御回路300、GPS受信装置400、記憶装置200、電源となる充電可能な二次電池130、太陽電池135、ダイオード131、充電制御用スイッチ132、電圧検出回路133、モーターコイル143、駆動回路142を備えている。なお、二次電池130は、太陽電池135から供給される電流によって充電される。
GPS受信装置400、記憶装置200、充電制御用スイッチ132、電圧検出回路133、駆動回路142は、制御回路300に接続されている。
ここで、制御回路300、ダイオード131、充電制御用スイッチ132、電圧検出回路133、駆動回路142は、制御装置100を構成している。
[ダイオード]
ダイオード131は、太陽電池135と二次電池130とを電気的に接続する経路に設けられ、太陽電池135から二次電池130への電流(順方向電流)を遮断せずに、二次電池130から太陽電池135への電流(逆方向電流)を遮断する。なお、順方向電流が流れるのは、二次電池130の電圧よりも太陽電池135の電圧が高い場合、すなわち充電時に限られる。ダイオード131は、太陽電池135の電圧が二次電池130よりも低くなった場合は、二次電池130から太陽電池135に電流が流れることを防止する。また、ダイオード131に代えて電界効果トランジスター(FET:Field effect transistor)を採用してもよい。
ダイオード131は、太陽電池135と二次電池130とを電気的に接続する経路に設けられ、太陽電池135から二次電池130への電流(順方向電流)を遮断せずに、二次電池130から太陽電池135への電流(逆方向電流)を遮断する。なお、順方向電流が流れるのは、二次電池130の電圧よりも太陽電池135の電圧が高い場合、すなわち充電時に限られる。ダイオード131は、太陽電池135の電圧が二次電池130よりも低くなった場合は、二次電池130から太陽電池135に電流が流れることを防止する。また、ダイオード131に代えて電界効果トランジスター(FET:Field effect transistor)を採用してもよい。
[充電制御用スイッチ]
充電制御用スイッチ132は、太陽電池135から二次電池130への電流の経路を接続および切断するものであり、太陽電池135と二次電池130とを電気的に接続する経路に設けられたスイッチング素子を備えている。スイッチング素子がオフ状態からオン状態に遷移すると接続し、スイッチング素子がオン状態からオフ状態へ遷移すると切断する。
充電制御用スイッチ132は、太陽電池135から二次電池130への電流の経路を接続および切断するものであり、太陽電池135と二次電池130とを電気的に接続する経路に設けられたスイッチング素子を備えている。スイッチング素子がオフ状態からオン状態に遷移すると接続し、スイッチング素子がオン状態からオフ状態へ遷移すると切断する。
[電圧検出回路]
電圧検出回路133は、電圧の検出タイミングを指定する制御信号に基づいて作動し、充電制御用スイッチ132がオフとされた期間において太陽電池135の端子電圧PVIN、すなわち太陽電池135の出力電圧を検出する。そして、検出電圧を予め設定された電圧閾値と比較し、検出電圧が電圧閾値よりも高い場合には、「1」信号を受信し、検出電圧が電圧閾値以下の場合には、「0」信号を受信する。そして、受信した信号を制御回路300に出力する。
電圧検出回路133は、電圧の検出タイミングを指定する制御信号に基づいて作動し、充電制御用スイッチ132がオフとされた期間において太陽電池135の端子電圧PVIN、すなわち太陽電池135の出力電圧を検出する。そして、検出電圧を予め設定された電圧閾値と比較し、検出電圧が電圧閾値よりも高い場合には、「1」信号を受信し、検出電圧が電圧閾値以下の場合には、「0」信号を受信する。そして、受信した信号を制御回路300に出力する。
[駆動回路]
駆動回路142は、駆動機構140が備えるステップモーターのモーターコイル143の端子M1,M2に接続されている。そして、制御回路300によって制御され、モーターコイル143にパルスを出力し、駆動機構140を駆動させ、各指針を運針させる。また、駆動回路142は、後述する通信モードが設定された場合、モーターコイル143へ出力するパルスを制御することで、モーターコイル143が発生する磁界を利用して信号を送信する。
駆動回路142は、駆動機構140が備えるステップモーターのモーターコイル143の端子M1,M2に接続されている。そして、制御回路300によって制御され、モーターコイル143にパルスを出力し、駆動機構140を駆動させ、各指針を運針させる。また、駆動回路142は、後述する通信モードが設定された場合、モーターコイル143へ出力するパルスを制御することで、モーターコイル143が発生する磁界を利用して信号を送信する。
[電子時計の機能]
図7は、電子時計1の制御ブロック図である。
制御回路300には、図7に示すように、GPS受信装置400、記憶装置200、計時装置150、入力装置160、時計側受信部170、時計側送信部180が接続されている。ここで、時計側受信部170は、電圧検出回路133および太陽電池135を備えて構成され、時計側送信部180は、駆動回路142およびモーターコイル143を備えて構成される。
図7は、電子時計1の制御ブロック図である。
制御回路300には、図7に示すように、GPS受信装置400、記憶装置200、計時装置150、入力装置160、時計側受信部170、時計側送信部180が接続されている。ここで、時計側受信部170は、電圧検出回路133および太陽電池135を備えて構成され、時計側送信部180は、駆動回路142およびモーターコイル143を備えて構成される。
[GPS受信装置]
GPS受信装置400は、アンテナ体110に接続され、アンテナ体110を介して受信した衛星信号を処理してGPS時刻情報や位置情報を取得する。アンテナ体110は、GPS衛星から送信され、図5に示すカバーガラス33とダイヤルリング35とを通過した衛星信号の電波を受信する。
そして、GPS受信装置400は、図示を略すが、通常のGPS装置と同様に、GPS衛星から送信される衛星信号を受信してデジタル信号に変換するRF(Radio Frequency)部と、受信信号の相関判定を実行して航法メッセージを復調するBB部(ベースバンド部)と、BB部で復調された航法メッセージ(衛星信号)からGPS時刻情報や位置情報(測位情報)を取得して出力する情報取得手段とを備えている。
GPS受信装置400は、アンテナ体110に接続され、アンテナ体110を介して受信した衛星信号を処理してGPS時刻情報や位置情報を取得する。アンテナ体110は、GPS衛星から送信され、図5に示すカバーガラス33とダイヤルリング35とを通過した衛星信号の電波を受信する。
そして、GPS受信装置400は、図示を略すが、通常のGPS装置と同様に、GPS衛星から送信される衛星信号を受信してデジタル信号に変換するRF(Radio Frequency)部と、受信信号の相関判定を実行して航法メッセージを復調するBB部(ベースバンド部)と、BB部で復調された航法メッセージ(衛星信号)からGPS時刻情報や位置情報(測位情報)を取得して出力する情報取得手段とを備えている。
[入力装置]
入力装置160は、図4に示すリューズ43、Aボタン41、Bボタン42を備えて構成され、各ボタン41,42の押し離しや、リューズ43の引き出し、押し込みに基づいて、各種処理の実行を指示する操作を検出し、検出した操作に応じた操作信号を制御回路300に出力する。
入力装置160は、図4に示すリューズ43、Aボタン41、Bボタン42を備えて構成され、各ボタン41,42の押し離しや、リューズ43の引き出し、押し込みに基づいて、各種処理の実行を指示する操作を検出し、検出した操作に応じた操作信号を制御回路300に出力する。
[計時装置]
計時装置150は、二次電池130に蓄積された電力で駆動される水晶振動子等を備え、水晶振動子の発振信号に基づく基準信号を用いて時刻データを更新する。
計時装置150は、二次電池130に蓄積された電力で駆動される水晶振動子等を備え、水晶振動子の発振信号に基づく基準信号を用いて時刻データを更新する。
[記憶装置]
記憶装置200は、RAM(Random Access Memory)210および不揮発性メモリーとしてのEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)220を備えている。不揮発性メモリーであれば、他の種類であるフラッシュメモリーなどであってもよい。
記憶装置200は、RAM(Random Access Memory)210および不揮発性メモリーとしてのEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)220を備えている。不揮発性メモリーであれば、他の種類であるフラッシュメモリーなどであってもよい。
[RAMのデータ]
RAM210は、図8に示すように、時刻データ記憶部201と、受信バッファー218と、同期信号パターン記憶部219とを備えている。ここで、受信バッファー218は、本発明の時計側蓄積部の一例である。
時刻データ記憶部201には、受信時刻データ211と、閏秒更新データ212と、内部時刻データ213と、第1表示用時刻データ214と、第2表示用時刻データ215と、第1時差データ216と、第2時差データ217とが記憶される。
RAM210は、図8に示すように、時刻データ記憶部201と、受信バッファー218と、同期信号パターン記憶部219とを備えている。ここで、受信バッファー218は、本発明の時計側蓄積部の一例である。
時刻データ記憶部201には、受信時刻データ211と、閏秒更新データ212と、内部時刻データ213と、第1表示用時刻データ214と、第2表示用時刻データ215と、第1時差データ216と、第2時差データ217とが記憶される。
受信時刻データ211には、衛星信号から取得した時刻情報(GPS時刻)が記憶される。この受信時刻データ211は、通常は計時装置150によって1秒毎に更新され、衛星信号を受信した際には、取得した時刻情報が記憶される。
閏秒更新データ212には、現在の閏秒のデータが記憶される。
閏秒更新データ212には、現在の閏秒のデータが記憶される。
内部時刻データ213には、内部時刻情報が記憶される。この内部時刻情報は、受信時刻データ211に記憶されたGPS時刻と、閏秒更新データ212に記憶している「現在の閏秒」とによって更新される。すなわち、内部時刻データ213には、UTC(協定世界時)が記憶されることになる。受信時刻データ211が計時装置150で更新される際に、この内部時刻情報も更新される。
第1表示用時刻データ214には、内部時刻データ213の内部時刻情報に、第1時差データ216の時差情報を加味した時刻情報が記憶される。第1時差データ216は、ユーザーが手動で選択した場合や測位モードで受信した場合に得られる時差情報で設定される。ここで、第1表示用時刻データ214の時刻情報は、指針21,22,23によって表示される第1時刻に相当する。
第2表示用時刻データ215には、内部時刻データ213の内部時刻情報に、第2時差データ217の時差情報を加味した時刻情報が記憶される。第2時差データ217は、ユーザーが手動で選択した場合に得られる時差情報で設定される。ここで、第2表示用時刻データ215の時刻情報は、指針26,27,28によって表示される第2時刻に相当する。
第2表示用時刻データ215には、内部時刻データ213の内部時刻情報に、第2時差データ217の時差情報を加味した時刻情報が記憶される。第2時差データ217は、ユーザーが手動で選択した場合に得られる時差情報で設定される。ここで、第2表示用時刻データ215の時刻情報は、指針26,27,28によって表示される第2時刻に相当する。
受信バッファー218は、8ビットの記憶領域を備え、後述する通信処理で受信された信号が順次格納される。
同期信号パターン記憶部219には、予め設定された8ビットの信号列からなる同期信号パターンが記憶されている。この同期信号パターンは、後述する通信装置2の同期信号パターン記憶部621に記憶される同期信号パターンと同じ信号である。
[EEPROMのデータ]
図9は、EEPROM220に記憶されたデータの構成の一例を示す図である。
EEPROM220は、制御回路300で実行するプログラムや、プログラムの実行時に用いられるデータを記憶している。より具体的には、EEPROM220は、図9に示すように、電子時計1を駆動させるためのシステム設定情報221や受信設定情報222の他、後述するローカルタイム情報230や、ローカルタイム情報230のバージョン(版)を示すバージョン情報223が、所定のアドレスにそれぞれ記憶されている。
EEPROM220は書き換え可能であるため、システム設定情報221、受信設定情報222、ローカルタイム情報230、バージョン情報223は更新可能とされている。
図9は、EEPROM220に記憶されたデータの構成の一例を示す図である。
EEPROM220は、制御回路300で実行するプログラムや、プログラムの実行時に用いられるデータを記憶している。より具体的には、EEPROM220は、図9に示すように、電子時計1を駆動させるためのシステム設定情報221や受信設定情報222の他、後述するローカルタイム情報230や、ローカルタイム情報230のバージョン(版)を示すバージョン情報223が、所定のアドレスにそれぞれ記憶されている。
EEPROM220は書き換え可能であるため、システム設定情報221、受信設定情報222、ローカルタイム情報230、バージョン情報223は更新可能とされている。
システム設定情報221は、例えば、歩度情報や、ステップモーターの駆動設定情報や、少なくとも現在の閏秒を含む閏秒情報等である。
受信設定情報222は、GPS受信装置400の受信処理における、衛星信号の自動受信間隔や、衛星信号を捕捉できない場合などに受信処理を終了するまでのタイムアウト時間等である。
受信設定情報222は、GPS受信装置400の受信処理における、衛星信号の自動受信間隔や、衛星信号を捕捉できない場合などに受信処理を終了するまでのタイムアウト時間等である。
[ローカルタイム情報]
図10は、ローカルタイム情報230のデータ構成の一例を示す図である。
EEPROM220に記憶されたローカルタイム情報230は、位置情報である領域情報231と、時差情報232とが対応付けられている。このため、制御回路300は、測位モードで位置情報を取得した場合、その位置情報(緯度、経度)に基づいて時差情報を取得できるようにされている。
この時差情報232は、領域情報231として記憶された各領域において、UTCに対する時差を取得するための情報であり、タイムゾーン情報2321と、タイムゾーン変更情報2322と、DSTオフセット情報2323と、DST開始情報2324と、DST終了情報2325と、DST変更情報2326とを含む。
図10は、ローカルタイム情報230のデータ構成の一例を示す図である。
EEPROM220に記憶されたローカルタイム情報230は、位置情報である領域情報231と、時差情報232とが対応付けられている。このため、制御回路300は、測位モードで位置情報を取得した場合、その位置情報(緯度、経度)に基づいて時差情報を取得できるようにされている。
この時差情報232は、領域情報231として記憶された各領域において、UTCに対する時差を取得するための情報であり、タイムゾーン情報2321と、タイムゾーン変更情報2322と、DSTオフセット情報2323と、DST開始情報2324と、DST終了情報2325と、DST変更情報2326とを含む。
領域情報231は、地理情報を複数の領域に分割した際の各領域を示す情報である。各領域は、例えば、東西および南北方向の各長さが1000〜2000km程度の矩形形状の領域である。なお、地理情報とは、タイムゾーンを有する地図情報である。領域情報231としては、各領域を特定するための座標データが記憶されている。すなわち、矩形形状の領域であれば、例えば、左上の座標(経度、緯度)と、領域の右下の座標(経度、緯度)とで領域を特定できるため、これらの2点の座標が記憶されている。
タイムゾーン情報2321は、各領域におけるUTCに対するタイムゾーンを示す。
タイムゾーン変更情報2322は、タームゾーンの変更予定を示す情報であり、各領域においてタイムゾーンが変更される日時や、タイムゾーン変更後のUTCに対する時差を示す。例えば、図10に示すように、領域2では、2014年10月26日の午前2時以降に、UTCに対する時差が+8時間から+9時間に変更されることを示している。
タイムゾーン変更情報2322は、タームゾーンの変更予定を示す情報であり、各領域においてタイムゾーンが変更される日時や、タイムゾーン変更後のUTCに対する時差を示す。例えば、図10に示すように、領域2では、2014年10月26日の午前2時以降に、UTCに対する時差が+8時間から+9時間に変更されることを示している。
DSTオフセット情報2323は、各領域における夏時間(サマータイム)のオフセット値を示す。
DST開始情報2324は、各領域における夏時間の開始時期を示し、DST終了情報2325は、各領域における夏時間の終了時期を示す。
DST変更情報2326は、DSTの変更予定を示す情報であり、各領域における夏時間の設定が変更される日時や、変更後のオフセット値等を示す。
例えば、図10に示すように、領域3では、3月最終日曜から10月最終日曜の期間においてDSTのオフセット値を+1とし、2015年以降ではDSTのオフセット値を0とすることを示している。
DST開始情報2324は、各領域における夏時間の開始時期を示し、DST終了情報2325は、各領域における夏時間の終了時期を示す。
DST変更情報2326は、DSTの変更予定を示す情報であり、各領域における夏時間の設定が変更される日時や、変更後のオフセット値等を示す。
例えば、図10に示すように、領域3では、3月最終日曜から10月最終日曜の期間においてDSTのオフセット値を+1とし、2015年以降ではDSTのオフセット値を0とすることを示している。
ここで、図11は、時差情報の変更履歴の一例を示す図である。
図11に示すように、時差情報であるタイムゾーン情報や夏時間に係る情報が変更されると、当該変更に応じて、新たなローカルタイム情報が作成される。そして、作成されたローカルタイム情報に対して、新たなバージョン情報が付与される。このバージョン情報は、例えば、ローカルタイム情報のバージョンを、数値や文字や記号等に対応させて表示させるための情報である。なお、ローカルタイム情報は、タイムゾーンや夏時間が変更される毎に新たに作成されてもよいし、所定期間が経過した場合や、所定のタイムゾーンに係る変更があった場合等の、所定の取り決めに応じて新たに作成されてもよい。
このように、タイムゾーンや夏時間の変更に応じて、ローカルタイム情報を適宜更新することにより、各領域において、UTCに対する時差をより正確に取得することができる。
また、EEPROM220に記憶されているローカルタイム情報230に付与されたバージョン情報223を参照することで、当該ローカルタイム情報230が、最新のローカルタイム情報と同一のバージョン、すなわち最新バージョンか否かを容易に判別できる。
さらに、バージョン情報223に基づいて、最終更新時期や更新内容等を知ることができる。
図11に示すように、時差情報であるタイムゾーン情報や夏時間に係る情報が変更されると、当該変更に応じて、新たなローカルタイム情報が作成される。そして、作成されたローカルタイム情報に対して、新たなバージョン情報が付与される。このバージョン情報は、例えば、ローカルタイム情報のバージョンを、数値や文字や記号等に対応させて表示させるための情報である。なお、ローカルタイム情報は、タイムゾーンや夏時間が変更される毎に新たに作成されてもよいし、所定期間が経過した場合や、所定のタイムゾーンに係る変更があった場合等の、所定の取り決めに応じて新たに作成されてもよい。
このように、タイムゾーンや夏時間の変更に応じて、ローカルタイム情報を適宜更新することにより、各領域において、UTCに対する時差をより正確に取得することができる。
また、EEPROM220に記憶されているローカルタイム情報230に付与されたバージョン情報223を参照することで、当該ローカルタイム情報230が、最新のローカルタイム情報と同一のバージョン、すなわち最新バージョンか否かを容易に判別できる。
さらに、バージョン情報223に基づいて、最終更新時期や更新内容等を知ることができる。
このようなシステム設定情報221、受信設定情報222、ローカルタイム情報230、バージョン情報223は、製造時や出荷時にEEPROM220に記憶される。また、これらの情報は、後述するデータ通信処理によって、最新のデータに更新できる。データの更新の際は、EEPROM220に含まれる全データを置換してもよいし、変更箇所を含む一部のデータを置換してもよい。
[制御回路]
制御回路300は、記憶装置200に格納された各種プログラムを実行することで、図7に示すように、測時部310、測位部320、時計側同期処理部330、時計側データ通信処理部340として機能する。
制御回路300は、記憶装置200に格納された各種プログラムを実行することで、図7に示すように、測時部310、測位部320、時計側同期処理部330、時計側データ通信処理部340として機能する。
[測時部]
測時部310は、所定間隔で設定された自動受信タイミングに該当した場合や、電子時計1に照射される光量が所定光量以上となり、屋外において電子時計1に日光が照射していると判断できる場合に、自動受信条件に該当したと判断し、GPS受信装置400を作動して測時モードでの受信処理を行う。また、測時部310は、Aボタン41が3秒以上6秒未満押され、測時モードの強制受信操作が行われると、GPS受信装置400を作動して測時モードでの受信処理を行う。測時モードでの受信処理が行われると、GPS受信装置400は、少なくとも1つのGPS衛星を捕捉し、そのGPS衛星から送信される衛星信号を受信して時刻情報を取得する。
測時部310は、所定間隔で設定された自動受信タイミングに該当した場合や、電子時計1に照射される光量が所定光量以上となり、屋外において電子時計1に日光が照射していると判断できる場合に、自動受信条件に該当したと判断し、GPS受信装置400を作動して測時モードでの受信処理を行う。また、測時部310は、Aボタン41が3秒以上6秒未満押され、測時モードの強制受信操作が行われると、GPS受信装置400を作動して測時モードでの受信処理を行う。測時モードでの受信処理が行われると、GPS受信装置400は、少なくとも1つのGPS衛星を捕捉し、そのGPS衛星から送信される衛星信号を受信して時刻情報を取得する。
[測位部]
測位部320は、Aボタン41が6秒以上押され、測位モードの強制受信操作が行われると、GPS受信装置400を作動して測位モードでの受信処理を行う。測位モードでの受信処理が行われると、GPS受信装置400は、少なくとも3個、好ましくは4個以上のGPS衛星を捕捉し、各GPS衛星から送信される衛星信号を受信して位置情報を算出して取得する。また、GPS受信装置400は、衛星信号を受信した際に時刻情報も同時に取得できる。
なお、本実施形態では、上記自動受信条件に該当した場合、測時モードでの受信処理が行われるが、測位モードでの受信処理が行われるように選択できるようにしてもよい。
測位部320は、Aボタン41が6秒以上押され、測位モードの強制受信操作が行われると、GPS受信装置400を作動して測位モードでの受信処理を行う。測位モードでの受信処理が行われると、GPS受信装置400は、少なくとも3個、好ましくは4個以上のGPS衛星を捕捉し、各GPS衛星から送信される衛星信号を受信して位置情報を算出して取得する。また、GPS受信装置400は、衛星信号を受信した際に時刻情報も同時に取得できる。
なお、本実施形態では、上記自動受信条件に該当した場合、測時モードでの受信処理が行われるが、測位モードでの受信処理が行われるように選択できるようにしてもよい。
[時計側同期処理部]
時計側同期処理部330は、電子時計1と通信装置2との間でデータ通信を行う際の最初の同期処理における電子時計1側の処理を実行する。時計側同期処理部330は、要求信号送信制御部331、同期信号受信制御部332、時計側信号取得部333、受信信号返信制御部334、時計側判定部335を備える。
要求信号送信制御部331は、通信装置2に対する要求信号の送信処理を行う。同期信号受信制御部332は、通信装置2から送信される同期信号の受信処理を行う。時計側信号取得部333は、同期信号を受信した際に、時計側蓄積部である受信バッファー218に受信信号を蓄積(記憶)する。受信信号返信制御部334は、同期信号を受信した際に、通信装置2に対して受信信号を返信する返信処理を行う。
時計側判定部335は、受信バッファー218に蓄積された受信信号と、同期信号パターン記憶部219に記憶されたデータとを比較して一致するか否かを判定する。
時計側同期処理部330は、電子時計1と通信装置2との間でデータ通信を行う際の最初の同期処理における電子時計1側の処理を実行する。時計側同期処理部330は、要求信号送信制御部331、同期信号受信制御部332、時計側信号取得部333、受信信号返信制御部334、時計側判定部335を備える。
要求信号送信制御部331は、通信装置2に対する要求信号の送信処理を行う。同期信号受信制御部332は、通信装置2から送信される同期信号の受信処理を行う。時計側信号取得部333は、同期信号を受信した際に、時計側蓄積部である受信バッファー218に受信信号を蓄積(記憶)する。受信信号返信制御部334は、同期信号を受信した際に、通信装置2に対して受信信号を返信する返信処理を行う。
時計側判定部335は、受信バッファー218に蓄積された受信信号と、同期信号パターン記憶部219に記憶されたデータとを比較して一致するか否かを判定する。
[時計側データ通信処理部]
時計側データ通信処理部340は、電子時計1および通信装置2との間で同期処理が正常に完了した場合に、通信装置2から電子時計1にデータ(更新データ)を受信する処理を実行する。時計側データ通信処理部340は、データ要求信号送信制御部341、データ信号受信制御部342を備える。
データ要求信号送信制御部341は、通信装置2に対するデータ要求信号の送信処理を行う。データ信号受信制御部342は、通信装置2から送信されるデータ信号の受信処理を行う。データ信号は、通信装置2から送信されるデータ(更新データ)の1ビット毎の信号である。
以上の制御回路300の各機能部の詳細は、後述する電子時計1の通信処理の説明で詳述する。
時計側データ通信処理部340は、電子時計1および通信装置2との間で同期処理が正常に完了した場合に、通信装置2から電子時計1にデータ(更新データ)を受信する処理を実行する。時計側データ通信処理部340は、データ要求信号送信制御部341、データ信号受信制御部342を備える。
データ要求信号送信制御部341は、通信装置2に対するデータ要求信号の送信処理を行う。データ信号受信制御部342は、通信装置2から送信されるデータ信号の受信処理を行う。データ信号は、通信装置2から送信されるデータ(更新データ)の1ビット毎の信号である。
以上の制御回路300の各機能部の詳細は、後述する電子時計1の通信処理の説明で詳述する。
[通信装置の内部構成]
図12は、通信装置2の回路図であり、図13は、通信装置2の制御ブロック図である。
通信装置2は、図12に示すように、CPUで構成される制御回路61、RAMやEEPROM等の不揮発性メモリー等で構成される記憶装置62、通信インターフェイス63、入力装置64、記憶媒体読取部65、発光素子駆動回路66、電圧検出回路67、コイル55、発光素子56を備える。
図12は、通信装置2の回路図であり、図13は、通信装置2の制御ブロック図である。
通信装置2は、図12に示すように、CPUで構成される制御回路61、RAMやEEPROM等の不揮発性メモリー等で構成される記憶装置62、通信インターフェイス63、入力装置64、記憶媒体読取部65、発光素子駆動回路66、電圧検出回路67、コイル55、発光素子56を備える。
[電圧検出回路]
電圧検出回路67は、電磁誘導によってコイル55に電流(パルス)が発生したか否かをコイル55の誘導起電圧を予め設定された閾値と比較することによって検出する。すなわち、電圧検出回路67は、閾値以上の電圧を検出した場合には、信号を受信したと判定し、判定結果を制御回路61に出力する。したがって、図13に示すように、コイル55および電圧検出回路67によって、装置側受信部68が構成される。
電圧検出回路67は、電磁誘導によってコイル55に電流(パルス)が発生したか否かをコイル55の誘導起電圧を予め設定された閾値と比較することによって検出する。すなわち、電圧検出回路67は、閾値以上の電圧を検出した場合には、信号を受信したと判定し、判定結果を制御回路61に出力する。したがって、図13に示すように、コイル55および電圧検出回路67によって、装置側受信部68が構成される。
[発光素子駆動回路]
発光素子駆動回路66は、制御回路61による制御に応じて、発光素子56の駆動を制御し、発光素子56を点灯させることで、「1」信号を送信し、発光素子56を消灯させることで、「0」信号を送信する。したがって、発光素子駆動回路66および発光素子56によって、装置側送信部69が構成される。
発光素子駆動回路66は、制御回路61による制御に応じて、発光素子56の駆動を制御し、発光素子56を点灯させることで、「1」信号を送信し、発光素子56を消灯させることで、「0」信号を送信する。したがって、発光素子駆動回路66および発光素子56によって、装置側送信部69が構成される。
[通信インターフェイス]
通信インターフェイス63は、インターネット等のネットワークと接続可能に構成され、制御回路61による制御によりネットワークに接続して、ネットワークから更新データを受信する。受信された更新データは制御回路61によって記憶装置62に記憶される。
また、通信インターフェイス63は、PC等の電子機器とも接続可能に構成され、制御回路61による制御により電子機器に接続して、電子機器から更新データを受信する。受信された更新データは制御回路61によって記憶装置62に記憶される。
通信インターフェイス63は、インターネット等のネットワークと接続可能に構成され、制御回路61による制御によりネットワークに接続して、ネットワークから更新データを受信する。受信された更新データは制御回路61によって記憶装置62に記憶される。
また、通信インターフェイス63は、PC等の電子機器とも接続可能に構成され、制御回路61による制御により電子機器に接続して、電子機器から更新データを受信する。受信された更新データは制御回路61によって記憶装置62に記憶される。
[入力装置]
入力装置64は、Aボタン571およびBボタン572を備え、各ボタン571,572の押し込み操作に応じた操作信号を、制御回路61に出力する。
入力装置64は、Aボタン571およびBボタン572を備え、各ボタン571,572の押し込み操作に応じた操作信号を、制御回路61に出力する。
[記憶媒体読取部]
記憶媒体読取部65は、USB(Universal Serial Bus)メモリー、SDカード、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk)等の記憶媒体に記憶されたデータを読取可能に構成されている。記憶媒体読取部65は、制御回路61による制御により記憶媒体に接続して、記憶データから更新データを読み取る。読み取られた更新データは制御回路61によって記憶装置62に記憶される。
記憶媒体読取部65は、USB(Universal Serial Bus)メモリー、SDカード、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk)等の記憶媒体に記憶されたデータを読取可能に構成されている。記憶媒体読取部65は、制御回路61による制御により記憶媒体に接続して、記憶データから更新データを読み取る。読み取られた更新データは制御回路61によって記憶装置62に記憶される。
[記憶装置]
記憶装置62は、図13に示すように、同期信号パターン記憶部621と、更新データ記憶部622と、受信バッファー623とを備えている。
記憶装置62は、図13に示すように、同期信号パターン記憶部621と、更新データ記憶部622と、受信バッファー623とを備えている。
同期信号パターン記憶部621には、予め設定された8ビットの信号列からなる同期信号パターンが記憶されている。この同期信号パターンは、電子時計1の同期信号パターン記憶部219に記憶される同期信号パターンと同じ信号である。
更新データ記憶部622には、電子時計1に送信される更新データが記憶されている。更新データは、電子時計1のEEPROM220に記憶されるシステム設定情報221、受信設定情報222、ローカルタイム情報230、バージョン情報223等である。
受信バッファー623は、8ビットの記憶領域を備え、後述する通信処理で受信された信号が順次格納される。したがって、受信バッファー623により、装置側蓄積部が構成される。
[制御回路]
制御回路61は、記憶装置62に格納された各種プログラムを実行することで、装置側同期処理部630、装置側データ通信処理部640として機能する。
制御回路61は、記憶装置62に格納された各種プログラムを実行することで、装置側同期処理部630、装置側データ通信処理部640として機能する。
[装置側同期処理部]
装置側同期処理部630は、電子時計1と通信装置2との間でデータ通信を行う際の最初の同期処理における通信装置2側の処理を実行する。装置側同期処理部630は、要求信号受信制御部631、同期信号送信制御部632、返信信号受信制御部633、装置側信号取得部634、装置側判定部635を備える。
要求信号受信制御部631は、電子時計1から送信される要求信号の受信処理を行う。同期信号送信制御部632は、電子時計1に対する同期信号の送信処理を行う。返信信号受信制御部633は、同期信号を受信した電子時計1から返信される返信信号の受信処理を行う。装置側信号取得部634は、返信信号を受信した際に、装置側蓄積部である受信バッファー623に受信信号を蓄積(記憶)する。
装置側判定部635は、受信バッファー623に蓄積された返信信号と、同期信号パターン記憶部621に記憶されたデータとを比較して一致するか否かを判定する。
装置側同期処理部630は、電子時計1と通信装置2との間でデータ通信を行う際の最初の同期処理における通信装置2側の処理を実行する。装置側同期処理部630は、要求信号受信制御部631、同期信号送信制御部632、返信信号受信制御部633、装置側信号取得部634、装置側判定部635を備える。
要求信号受信制御部631は、電子時計1から送信される要求信号の受信処理を行う。同期信号送信制御部632は、電子時計1に対する同期信号の送信処理を行う。返信信号受信制御部633は、同期信号を受信した電子時計1から返信される返信信号の受信処理を行う。装置側信号取得部634は、返信信号を受信した際に、装置側蓄積部である受信バッファー623に受信信号を蓄積(記憶)する。
装置側判定部635は、受信バッファー623に蓄積された返信信号と、同期信号パターン記憶部621に記憶されたデータとを比較して一致するか否かを判定する。
[装置側データ通信処理部]
装置側データ通信処理部640は、電子時計1および通信装置2間で同期処理が正常に完了した場合に、通信装置2から電子時計1にデータ(更新データ)を送信する処理を実行する。装置側データ通信処理部640は、データ要求信号受信制御部641、データ信号送信制御部642、データ情報送信制御部643を備える。
データ要求信号受信制御部641は、電子時計1から送信されるデータ要求信号の受信処理を行う。データ信号送信制御部642は、電子時計1に対してデータ信号の送信処理を行う。データ信号は、送信するデータ(更新データ)を1ビット毎の信号である。
データ情報送信制御部643は、データ情報を送信するものである。データ情報とは、送信するデータのデータサイズ、データの種類、データのバージョン情報の少なくとも一つを含む情報である。
以上の制御回路61の各機能部の詳細は、後述する通信装置2の通信処理の説明で詳述する。
装置側データ通信処理部640は、電子時計1および通信装置2間で同期処理が正常に完了した場合に、通信装置2から電子時計1にデータ(更新データ)を送信する処理を実行する。装置側データ通信処理部640は、データ要求信号受信制御部641、データ信号送信制御部642、データ情報送信制御部643を備える。
データ要求信号受信制御部641は、電子時計1から送信されるデータ要求信号の受信処理を行う。データ信号送信制御部642は、電子時計1に対してデータ信号の送信処理を行う。データ信号は、送信するデータ(更新データ)を1ビット毎の信号である。
データ情報送信制御部643は、データ情報を送信するものである。データ情報とは、送信するデータのデータサイズ、データの種類、データのバージョン情報の少なくとも一つを含む情報である。
以上の制御回路61の各機能部の詳細は、後述する通信装置2の通信処理の説明で詳述する。
[電子時計の通信処理]
図14は、電子時計1が実行する通信処理を示すフローチャートである。
制御回路300は、入力装置160の通信モード設定操作を検出すると、時計側同期処理部330を作動して、電子時計1を通信モードに設定する(S11)。
図14は、電子時計1が実行する通信処理を示すフローチャートである。
制御回路300は、入力装置160の通信モード設定操作を検出すると、時計側同期処理部330を作動して、電子時計1を通信モードに設定する(S11)。
時計側同期処理部330は、まず、要求信号送信制御部331を作動する。要求信号送信制御部331は、時計側送信部180の駆動回路142を制御して、モーターコイル143に1パルス出力し、信号の取得を要求する要求信号を送信する(S12)。
時計側同期処理部330は、要求信号送信制御部331が要求信号を送信した後、同期信号受信制御部332を作動する。同期信号受信制御部332は、時計側受信部170の電圧検出回路133を制御して、太陽電池135の出力電圧を検出して、1ビットの信号を受信する(S13)。
同期信号受信制御部332は、電圧検出回路133で閾値より高い電圧を検出した場合、「1」信号を受信したと判定し、受信結果を時計側同期処理部330に出力する。
一方、同期信号受信制御部332は、電圧検出回路133で閾値以下の電圧を検出した場合、「0」信号を受信したと判定し、受信結果を時計側同期処理部330に出力する。
同期信号受信制御部332は、電圧検出回路133で閾値より高い電圧を検出した場合、「1」信号を受信したと判定し、受信結果を時計側同期処理部330に出力する。
一方、同期信号受信制御部332は、電圧検出回路133で閾値以下の電圧を検出した場合、「0」信号を受信したと判定し、受信結果を時計側同期処理部330に出力する。
時計側同期処理部330は、同期信号受信制御部332が信号を受信した後、時計側信号取得部333を作動する。時計側信号取得部333は、同期信号受信制御部332が受信した信号を、受信バッファー218に格納する(S14)。
時計側同期処理部330は、時計側信号取得部333が信号を格納した後、受信信号返信制御部334を作動する。受信信号返信制御部334は、受信した信号が「1」信号か否かを判定する(S15)。
S15でYESと判定された場合、受信信号返信制御部334は、時計側送信部180の駆動回路142を制御して、モーターコイル143に1パルス出力し、「1」信号を送信(返信)する(S16)。すなわち、「1」信号を受信した場合、「1」信号を返信する(エコーバック)。
一方、S15でNOと判定された場合、受信信号返信制御部334は、駆動回路142を制御して、モーターコイル143にパルスを出力しないことで、「0」信号を送信(返信)する(S17)。すなわち、「0」信号を受信した場合、「0」信号を返信する(エコーバック)。
S15でYESと判定された場合、受信信号返信制御部334は、時計側送信部180の駆動回路142を制御して、モーターコイル143に1パルス出力し、「1」信号を送信(返信)する(S16)。すなわち、「1」信号を受信した場合、「1」信号を返信する(エコーバック)。
一方、S15でNOと判定された場合、受信信号返信制御部334は、駆動回路142を制御して、モーターコイル143にパルスを出力しないことで、「0」信号を送信(返信)する(S17)。すなわち、「0」信号を受信した場合、「0」信号を返信する(エコーバック)。
時計側同期処理部330は、受信信号返信制御部334が信号を返信した後、時計側判定部335を作動する。時計側判定部335は、受信バッファー218の信号列が、同期信号パターン記憶部219に記憶されている同期信号パターンと一致しているか否かを判定し、判定結果を時計側同期処理部330に出力する(S18)。そして、時計側同期処理部330は、判定結果を制御回路300に出力する。
受信された1ビット目の信号が格納された時点では、受信バッファー218の信号列は同期信号パターンとは一致しないため、S18でNOと判定される。
受信された1ビット目の信号が格納された時点では、受信バッファー218の信号列は同期信号パターンとは一致しないため、S18でNOと判定される。
制御回路300は、時計側判定部335で一致していないと判定された場合(S18でNO)、時計側同期処理部330の動作時間が予め設定された同期処理継続時間を超えているか否かを判定する(S19)。
S19でYESと判定された場合は、同期処理に成功できる状態にはないと判定できるため、それ以上電力を消費させないため、制御回路300は、時計側同期処理部330の動作を終了させ、通信モードを終了する(S20)。
一方、S19でNOと判定された場合、制御回路300は、処理をS12に戻す。これにより、S18でYES、または、S19でYESと判定される場合を除いて、S12〜S19の処理が繰り返し実行される。すなわち、S12で要求信号が送信される毎に、S13で1ビットの信号が受信され、S14で、受信された信号が受信バッファー218に順次格納される。また、S16またはS17で、受信された信号が順次返信される(エコーバック)。なお、受信バッファー218は、同期信号パターンと同じ8ビットの信号が格納されると初期化される。
S19でYESと判定された場合は、同期処理に成功できる状態にはないと判定できるため、それ以上電力を消費させないため、制御回路300は、時計側同期処理部330の動作を終了させ、通信モードを終了する(S20)。
一方、S19でNOと判定された場合、制御回路300は、処理をS12に戻す。これにより、S18でYES、または、S19でYESと判定される場合を除いて、S12〜S19の処理が繰り返し実行される。すなわち、S12で要求信号が送信される毎に、S13で1ビットの信号が受信され、S14で、受信された信号が受信バッファー218に順次格納される。また、S16またはS17で、受信された信号が順次返信される(エコーバック)。なお、受信バッファー218は、同期信号パターンと同じ8ビットの信号が格納されると初期化される。
制御回路300は、時計側判定部335で一致したと判定された場合(S18でYES)、同期処理が完了したと判定できるため、制御回路300は、時計側同期処理部330の動作を終了させ、時計側データ通信処理部340を作動させる。時計側データ通信処理部340は、データ受信処理S30を実行する。
図15は、データ受信処理S30を示すフローチャートである。
時計側データ通信処理部340は、まず、データ要求信号送信制御部341を作動させる。データ要求信号送信制御部341は、時計側送信部180の駆動回路142を制御して、モーターコイル143に1パルス出力し、データ信号の取得を要求するデータ要求信号を送信する(S31)。
時計側データ通信処理部340は、データ要求信号送信制御部341がデータ要求信号を送信した後、データ信号受信制御部342を作動する。データ信号受信制御部342は、時計側受信部170の電圧検出回路133を制御して、太陽電池135の出力電圧を検出して、1ビットのデータを受信する(S32)。そして、受信結果を時計側データ通信処理部340に出力する。
時計側データ通信処理部340は、まず、データ要求信号送信制御部341を作動させる。データ要求信号送信制御部341は、時計側送信部180の駆動回路142を制御して、モーターコイル143に1パルス出力し、データ信号の取得を要求するデータ要求信号を送信する(S31)。
時計側データ通信処理部340は、データ要求信号送信制御部341がデータ要求信号を送信した後、データ信号受信制御部342を作動する。データ信号受信制御部342は、時計側受信部170の電圧検出回路133を制御して、太陽電池135の出力電圧を検出して、1ビットのデータを受信する(S32)。そして、受信結果を時計側データ通信処理部340に出力する。
時計側データ通信処理部340は、データ信号受信制御部342がデータを受信した後、通信装置2から送信される更新データを、すべて受信したか否かを判定する(S33)。なお、本実施形態では、更新データのデータサイズが予め決められているため、時計側データ通信処理部340は、受信したすべてのデータのデータサイズを計算することで、更新データをすべて受信したか否かを判定できる。そして、時計側データ通信処理部340は、判定結果を制御回路300に出力する。
制御回路300は、時計側データ通信処理部340で更新データをすべて受信していないと判定された場合(S33でNO)、時計側データ通信処理部340の動作時間が予め設定されたデータ通信処理継続時間を超えているか否かを判定する(S34)。
S34でYESと判定された場合は、データ通信処理に成功できる状態にはないと判定できるため、それ以上電力を消費させないため、制御回路300は、時計側データ通信処理部340の動作を終了させ、通信モードを終了する(S36)。
一方、S34でNOと判定された場合、制御回路300、処理をS31に戻す。これにより、S33でYES、または、S34でYESと判定される場合を除いて、S31〜S34の処理が繰り返し実行される。
S34でYESと判定された場合は、データ通信処理に成功できる状態にはないと判定できるため、それ以上電力を消費させないため、制御回路300は、時計側データ通信処理部340の動作を終了させ、通信モードを終了する(S36)。
一方、S34でNOと判定された場合、制御回路300、処理をS31に戻す。これにより、S33でYES、または、S34でYESと判定される場合を除いて、S31〜S34の処理が繰り返し実行される。
制御回路300は、時計側データ通信処理部340で更新データをすべて受信したと判定された場合(S33でYES)、受信したデータをEEPROM220に書き込む(S35)。そして、S36で、時計側データ通信処理部340の動作を終了させ、通信モードを終了する。
[通信装置の通信処理]
図16は、通信装置2が実行する通信処理を示すフローチャートである。
通信装置2の制御回路61は、電子時計1と通信を行う前に更新したいデータを通信インターフェイス63あるいは記憶媒体読取部65を用いて読み込み、記憶装置62に転送して記憶させておく。
制御回路61は、Aボタン571が押されて、電子時計1との通信の開始を指示する通信操作が行われたことを検出すると、装置側同期処理部630を作動して、通信装置2を通信モードに設定する(S41)。
図16は、通信装置2が実行する通信処理を示すフローチャートである。
通信装置2の制御回路61は、電子時計1と通信を行う前に更新したいデータを通信インターフェイス63あるいは記憶媒体読取部65を用いて読み込み、記憶装置62に転送して記憶させておく。
制御回路61は、Aボタン571が押されて、電子時計1との通信の開始を指示する通信操作が行われたことを検出すると、装置側同期処理部630を作動して、通信装置2を通信モードに設定する(S41)。
装置側同期処理部630は、まず、要求信号受信制御部631を作動する。要求信号受信制御部631は、装置側受信部68の電圧検出回路67を制御して、コイル55の誘導起電圧が閾値以上であるか否か、つまり要求信号を受信したか否かを検出する(S42)。
要求信号受信制御部631は、電圧検出回路67で閾値以上の電圧を検出した場合、要求信号を受信したと判定し(S42でYES)、受信結果を装置側同期処理部630に出力する。
一方、要求信号受信制御部631は、電圧検出回路67が閾値以上の電圧を検出しなかった場合は、要求信号を受信しなかったと判定し(S42でNO)、要求信号の受信処理を継続する。
要求信号受信制御部631は、電圧検出回路67で閾値以上の電圧を検出した場合、要求信号を受信したと判定し(S42でYES)、受信結果を装置側同期処理部630に出力する。
一方、要求信号受信制御部631は、電圧検出回路67が閾値以上の電圧を検出しなかった場合は、要求信号を受信しなかったと判定し(S42でNO)、要求信号の受信処理を継続する。
装置側同期処理部630は、要求信号受信制御部631が要求信号を受信したと判定した場合(S42でYES)、同期信号送信制御部632を作動する。同期信号送信制御部632は、同期信号パターン記憶部621に記憶された同期信号パターンから1ビットの信号を読み出す(S43)。ここで、読み出される信号は、上位ビットから順番に選択される。
そして、同期信号送信制御部632は、読み出した信号が「1」信号か否かを判定する(S44)。
S44でYESと判定された場合、同期信号送信制御部632は、装置側送信部69の発光素子駆動回路66を制御して、発光素子56(光源)を点灯させ、「1」信号を送信させる(S45)。
一方、S44でNOと判定された場合、同期信号送信制御部632は、発光素子駆動回路66を制御して、発光素子56を消灯させ、「0」信号を送信させる(S46)。
そして、同期信号送信制御部632は、読み出した信号が「1」信号か否かを判定する(S44)。
S44でYESと判定された場合、同期信号送信制御部632は、装置側送信部69の発光素子駆動回路66を制御して、発光素子56(光源)を点灯させ、「1」信号を送信させる(S45)。
一方、S44でNOと判定された場合、同期信号送信制御部632は、発光素子駆動回路66を制御して、発光素子56を消灯させ、「0」信号を送信させる(S46)。
S45またはS46の処理の後、装置側同期処理部630は返信信号受信制御部633を作動し、返信信号受信制御部633は、タイマーをスタート(開始)する(S47)。
次に、返信信号受信制御部633は、タイマーが、予め設定されたタイムアウト時間を経過してタイムアウトになったか否かを判定する(S48)。ここで、タイムアウト時間は、通信装置2から送信された同期信号を受信した電子時計1が返信信号を送信するまでの時間を考慮して設定される。具体的には、電子時計1は、同期処理において、要求信号を一定間隔で送信するため、前記返信信号を送信するまでの時間は要求信号が送信される間隔よりも短い間隔に設定されており、前記タイムアウト時間も要求信号の送信間隔よりも短い時間に設定されている。
S48でNOと判定された場合、返信信号受信制御部633は、装置側受信部68の電圧検出回路67を制御し、コイル55にパルス(誘導起電圧)が発生したか否かを監視させる(S49)。すなわち、返信信号受信制御部633は、通信装置2から送信した同期信号をそのまま返信するエコーバックが行われたかを検出する。
返信信号受信制御部633は、S48でYESと判定されるまで、つまり、タイマーをスタートしてからタイムアウト時間になるまでの期間(監視時間)、S48,S49の処理を繰り返し、コイル55にパルスが発生したか否かを継続して監視する。
次に、返信信号受信制御部633は、タイマーが、予め設定されたタイムアウト時間を経過してタイムアウトになったか否かを判定する(S48)。ここで、タイムアウト時間は、通信装置2から送信された同期信号を受信した電子時計1が返信信号を送信するまでの時間を考慮して設定される。具体的には、電子時計1は、同期処理において、要求信号を一定間隔で送信するため、前記返信信号を送信するまでの時間は要求信号が送信される間隔よりも短い間隔に設定されており、前記タイムアウト時間も要求信号の送信間隔よりも短い時間に設定されている。
S48でNOと判定された場合、返信信号受信制御部633は、装置側受信部68の電圧検出回路67を制御し、コイル55にパルス(誘導起電圧)が発生したか否かを監視させる(S49)。すなわち、返信信号受信制御部633は、通信装置2から送信した同期信号をそのまま返信するエコーバックが行われたかを検出する。
返信信号受信制御部633は、S48でYESと判定されるまで、つまり、タイマーをスタートしてからタイムアウト時間になるまでの期間(監視時間)、S48,S49の処理を繰り返し、コイル55にパルスが発生したか否かを継続して監視する。
返信信号受信制御部633は、タイマーがタイムアウト時間になり、S48でYESと判定すると、電圧検出回路67の電圧検出結果から、監視時間において、パルスを検出したか否かを判定する(S50)。返信信号受信制御部633は、電圧検出回路67が閾値以上の電圧を検出した場合、S50でYESと判定し、閾値以上の電圧を検出していない場合、S50でNOと判定する。そして、返信信号受信制御部633は、S50でYESと判定した場合は、「1」信号を装置側同期処理部630の装置側信号取得部634に出力し、NOと判定した場合は、「0」信号を出力する。
装置側信号取得部634は、返信信号受信制御部633から「1」信号が出力された場合(S50でYES)、受信バッファー623に「1」信号を格納する(S51)。
一方、装置側信号取得部634は、返信信号受信制御部633から「0」信号が出力された場合(S50でNO)、受信バッファー623に「0」信号を格納する(S52)。
装置側信号取得部634は、返信信号受信制御部633から「1」信号が出力された場合(S50でYES)、受信バッファー623に「1」信号を格納する(S51)。
一方、装置側信号取得部634は、返信信号受信制御部633から「0」信号が出力された場合(S50でNO)、受信バッファー623に「0」信号を格納する(S52)。
S51またはS52の処理の後、装置側判定部635は、受信バッファー623の信号列が、同期信号パターン記憶部621に記憶されている同期信号パターンと一致しているか否かを判定する(S53)。
同期信号パターンが8ビットの場合、1ビット目の信号が格納された時点では、受信バッファー623の信号列は同期信号パターンとは一致しないため、S53でNOと判定される。この場合、装置側同期処理部630は、処理をS42に戻す。これにより、S53でYESと判定される場合を除いて、S41〜S53の処理が繰り返し実行される。すなわち、S42で要求信号が受信される毎に、S48〜S50で1ビットの信号が受信され、S51またはS52で、受信された信号が受信バッファー623に順次格納される。なお、受信バッファー623は、同期信号パターンと同じ8ビットの信号が格納されると初期化される。
同期信号パターンが8ビットの場合、1ビット目の信号が格納された時点では、受信バッファー623の信号列は同期信号パターンとは一致しないため、S53でNOと判定される。この場合、装置側同期処理部630は、処理をS42に戻す。これにより、S53でYESと判定される場合を除いて、S41〜S53の処理が繰り返し実行される。すなわち、S42で要求信号が受信される毎に、S48〜S50で1ビットの信号が受信され、S51またはS52で、受信された信号が受信バッファー623に順次格納される。なお、受信バッファー623は、同期信号パターンと同じ8ビットの信号が格納されると初期化される。
S53でYESと判定された場合、すなわち、受信バッファー623の信号列が、同期信号パターンと一致した場合は、通信装置2と電子時計1との間で正確に信号を送受信できる状態にあると判定できるため、装置側同期処理部630による同期処理が完了し、制御回路61は、装置側データ通信処理部640を作動して電子時計1に更新データを送信するデータ送信処理S60を実行する。そして、制御回路61は、データ送信処理S60が終了すると、通信処理を終了する。
図17は、装置側データ通信処理部640で実行されるデータ送信処理S60を示すフローチャートである。
データ送信処理S60が開始されると、装置側データ通信処理部640は、データ要求信号受信制御部641を作動する。データ要求信号受信制御部641は、電圧検出回路67を制御してコイル55で発生する誘導起電圧が閾値以上であるかを検出し、装置側受信部68でデータ要求信号を受信したかを判定する(S61)。
データ要求信号受信制御部641は、S61でYESと判定するまで、データ要求信号の受信判定処理S61を継続する。
データ送信処理S60が開始されると、装置側データ通信処理部640は、データ要求信号受信制御部641を作動する。データ要求信号受信制御部641は、電圧検出回路67を制御してコイル55で発生する誘導起電圧が閾値以上であるかを検出し、装置側受信部68でデータ要求信号を受信したかを判定する(S61)。
データ要求信号受信制御部641は、S61でYESと判定するまで、データ要求信号の受信判定処理S61を継続する。
データ要求信号受信制御部641がS61でYESと判定すると、装置側データ通信処理部640は、データ信号送信制御部642を作動し、データ信号送信制御部642は、更新データ記憶部622に記憶された更新データから1ビットのデータを読み出す(S62)。
そして、データ信号送信制御部642は、読み出した信号が「1」信号か否かを判定する(S63)。
S63でYESと判定された場合、データ信号送信制御部642は、装置側送信部69の発光素子駆動回路66を制御して、発光素子56(光源)を点灯させ、「1」信号を送信させる(S64)。
一方、S63でNOと判定された場合、データ信号送信制御部642は、発光素子駆動回路66を制御して、発光素子56を消灯させ、「0」信号を送信させる(S65)。
そして、データ信号送信制御部642は、読み出した信号が「1」信号か否かを判定する(S63)。
S63でYESと判定された場合、データ信号送信制御部642は、装置側送信部69の発光素子駆動回路66を制御して、発光素子56(光源)を点灯させ、「1」信号を送信させる(S64)。
一方、S63でNOと判定された場合、データ信号送信制御部642は、発光素子駆動回路66を制御して、発光素子56を消灯させ、「0」信号を送信させる(S65)。
次に、装置側データ通信処理部640は、更新データをすべて送信したか否かを判定する(S66)。S66でNOと判定された場合、装置側データ通信処理部640は、処理をS61に戻す。そして、装置側データ通信処理部640は、S66でYESと判定するまで、S61〜S66の処理を繰り返し実行する。
そして、S66でYESと判定されると、制御回路61は、通信モードを終了し(S67)、制御回路61は、通常の運針モードに戻る。
なお、本実施形態のデータ通信処理では、データ情報送信制御部643によるデータ情報送信処理は行われていないが、データ信号送信制御部642によるデータ信号の送信処理の前に、データ情報送信制御部643によるデータ情報送信処理を行ってもよい。
そして、S66でYESと判定されると、制御回路61は、通信モードを終了し(S67)、制御回路61は、通常の運針モードに戻る。
なお、本実施形態のデータ通信処理では、データ情報送信制御部643によるデータ情報送信処理は行われていないが、データ信号送信制御部642によるデータ信号の送信処理の前に、データ情報送信制御部643によるデータ情報送信処理を行ってもよい。
図18は、電子時計1および通信装置2が実行する通信処理によって、それぞれの装置の受信バッファー218,623に格納される信号の遷移の一例を示す図である。
ここでは、電子時計1および通信装置2との間で、同期信号パターン記憶部621に記憶されていた同期信号パターン(10101010)が正しく送受信できた場合について説明する。
通信装置2から電子時計1に同期信号パターンが送信される前(送受信ビット数:0)は、通信装置2の受信バッファー623および電子時計1の受信バッファー218は、初期化された状態のため、(00000000)の信号列が格納されている。
この状態から、通信装置2から電子時計1に、同期信号パターンが上位ビットから1ビットずつ送信されると、受信バッファー218に、1ビットの信号が順次格納される。また、電子時計1から通信装置2に信号が送信されることで(エコーバック)、受信バッファー623に、1ビットの信号が順次格納される。
そして、通信装置2から電子時計1に、同期信号パターンが8ビット分送信されると(送信ビット数:8)、受信バッファー218の信号列、および、受信バッファー623の信号列が、ともに、(10101010)となり、同期信号パターン記憶部621に記憶されていた同期信号パターンと一致する。これにより、通信装置2と電子時計1との間で同期が完了し、信号を正確に送受信できる状態にあると判定できる。
ここでは、電子時計1および通信装置2との間で、同期信号パターン記憶部621に記憶されていた同期信号パターン(10101010)が正しく送受信できた場合について説明する。
通信装置2から電子時計1に同期信号パターンが送信される前(送受信ビット数:0)は、通信装置2の受信バッファー623および電子時計1の受信バッファー218は、初期化された状態のため、(00000000)の信号列が格納されている。
この状態から、通信装置2から電子時計1に、同期信号パターンが上位ビットから1ビットずつ送信されると、受信バッファー218に、1ビットの信号が順次格納される。また、電子時計1から通信装置2に信号が送信されることで(エコーバック)、受信バッファー623に、1ビットの信号が順次格納される。
そして、通信装置2から電子時計1に、同期信号パターンが8ビット分送信されると(送信ビット数:8)、受信バッファー218の信号列、および、受信バッファー623の信号列が、ともに、(10101010)となり、同期信号パターン記憶部621に記憶されていた同期信号パターンと一致する。これにより、通信装置2と電子時計1との間で同期が完了し、信号を正確に送受信できる状態にあると判定できる。
[同期信号パターン送信時の動作]
次に、同期信号パターン送信時における各信号の出力タイミングについて説明する。
図19のタイミングチャートでは、時間T1で電子時計1がモーターコイル143にパルスを出力して要求信号を送信すると、時間T2で通信装置2のコイル55に電磁結合によってパルスが発生し、通信装置2は要求信号を受信する。この要求信号の受信により、通信装置2は時間T3で発光素子駆動回路66を制御して同期信号を送信する。図19の例では、同期信号として「1」信号を出力するため、同期信号送信制御部632は、発光素子駆動回路66を制御して、発光素子56を点灯させ、1信号を送信している。また、発光素子駆動回路66で発光素子56を制御して同期信号を送信すると、返信信号受信制御部633は、タイマーをスタートし、タイムアウト時間までの期間tの間、電圧検出回路67を制御して、エコーバックの受信を行わせる。
次に、同期信号パターン送信時における各信号の出力タイミングについて説明する。
図19のタイミングチャートでは、時間T1で電子時計1がモーターコイル143にパルスを出力して要求信号を送信すると、時間T2で通信装置2のコイル55に電磁結合によってパルスが発生し、通信装置2は要求信号を受信する。この要求信号の受信により、通信装置2は時間T3で発光素子駆動回路66を制御して同期信号を送信する。図19の例では、同期信号として「1」信号を出力するため、同期信号送信制御部632は、発光素子駆動回路66を制御して、発光素子56を点灯させ、1信号を送信している。また、発光素子駆動回路66で発光素子56を制御して同期信号を送信すると、返信信号受信制御部633は、タイマーをスタートし、タイムアウト時間までの期間tの間、電圧検出回路67を制御して、エコーバックの受信を行わせる。
時間T3で発光素子56が点灯すると、電子時計1の太陽電池135が、発光素子56から出射された光を受光し、太陽電池135の出力電圧が高くなる。
返信信号受信制御部633は、電圧検出回路133を制御して、太陽電池135の出力電圧を検出させる。返信信号受信制御部633は、一定間隔の電圧検出タイミングで作動パルスを電圧検出回路133に送信しており、時間T4の電圧検出タイミングで入力された作動パルスで電圧検出回路133が作動し、太陽電池135の出力電圧が閾値より高い場合、電圧検出回路133は「1」信号を出力する。なお、電圧検出回路133の作動パルスの立ち下がりタイミングで、受信信号の判定が確定する。
次に、電子時計1の受信信号返信制御部334は、受信された信号が「1」信号のため、時間T5のタイミングで、駆動回路142を制御して、モーターコイル143にパルスを出力し、「1」信号を送信させる。
これにともない、時間T6のタイミングで、通信装置2のコイル55に電磁結合によってパルスが発生する。これにより、通信装置2が「1」信号を受信する(エコーバック)。
そして、次の要求信号の送信タイミングの前に時間T7のタイミングでタイムアウト時間になるため、通信装置2の返信信号受信制御部633は、電圧検出回路67を制御して、エコーバックの受信を終了させ、要求信号受信制御部631は要求信号の受信を行う。
返信信号受信制御部633は、電圧検出回路133を制御して、太陽電池135の出力電圧を検出させる。返信信号受信制御部633は、一定間隔の電圧検出タイミングで作動パルスを電圧検出回路133に送信しており、時間T4の電圧検出タイミングで入力された作動パルスで電圧検出回路133が作動し、太陽電池135の出力電圧が閾値より高い場合、電圧検出回路133は「1」信号を出力する。なお、電圧検出回路133の作動パルスの立ち下がりタイミングで、受信信号の判定が確定する。
次に、電子時計1の受信信号返信制御部334は、受信された信号が「1」信号のため、時間T5のタイミングで、駆動回路142を制御して、モーターコイル143にパルスを出力し、「1」信号を送信させる。
これにともない、時間T6のタイミングで、通信装置2のコイル55に電磁結合によってパルスが発生する。これにより、通信装置2が「1」信号を受信する(エコーバック)。
そして、次の要求信号の送信タイミングの前に時間T7のタイミングでタイムアウト時間になるため、通信装置2の返信信号受信制御部633は、電圧検出回路67を制御して、エコーバックの受信を終了させ、要求信号受信制御部631は要求信号の受信を行う。
そして、電子時計1の同期信号受信制御部332は、要求信号の送信間隔である時間T8になると、モーターコイル143にパルスを出力させ、要求信号を送信させる。
このようにして、電子時計1から通信装置2に要求信号が送信される毎に、通信装置2から電子時計1に同期信号パターンが1ビットずつ送信され、電子時計1から通信装置2に、受信された信号が送信される。
このようにして、電子時計1から通信装置2に要求信号が送信される毎に、通信装置2から電子時計1に同期信号パターンが1ビットずつ送信され、電子時計1から通信装置2に、受信された信号が送信される。
[更新データ送信時の動作]
次に、更新データ送信時における各信号の出力タイミングについて説明する。
図20のタイミングチャートに示すように、更新データの送信処理では、エコーバックの処理は行われない。このため、電子時計1がモーターコイル143でデータ要求信号を出力すると、通信装置2のコイル55でデータ要求信号が受信され、通信装置2は発光素子56の点灯・消灯によって更新データを1ビットずつ送信する。電子時計1では電圧検出回路133の検出タイミングで発電電圧が検出されてデータ信号が受信される。以下、エコーバックが行われないため、電子時計1から通信装置2に要求信号が送信される毎に、通信装置2から電子時計1に更新データが1ビットずつ送信される。
また、更新データ送信時は、電子時計1は、通信装置2から受信した信号を、通信装置2に送信する必要がないため、すなわち、エコーバックを行う必要がないため、その分、要求信号を短い間隔で送信でき、通信速度を高速化できる。また、更新データ送信時の通信速度は、同期信号パターン送信時の通信速度の2倍〜50倍の範囲で設定することもできる。なお、通信速度や電子時計1の処理能力を考慮すると、10倍程度に設定するのが好ましい。
次に、更新データ送信時における各信号の出力タイミングについて説明する。
図20のタイミングチャートに示すように、更新データの送信処理では、エコーバックの処理は行われない。このため、電子時計1がモーターコイル143でデータ要求信号を出力すると、通信装置2のコイル55でデータ要求信号が受信され、通信装置2は発光素子56の点灯・消灯によって更新データを1ビットずつ送信する。電子時計1では電圧検出回路133の検出タイミングで発電電圧が検出されてデータ信号が受信される。以下、エコーバックが行われないため、電子時計1から通信装置2に要求信号が送信される毎に、通信装置2から電子時計1に更新データが1ビットずつ送信される。
また、更新データ送信時は、電子時計1は、通信装置2から受信した信号を、通信装置2に送信する必要がないため、すなわち、エコーバックを行う必要がないため、その分、要求信号を短い間隔で送信でき、通信速度を高速化できる。また、更新データ送信時の通信速度は、同期信号パターン送信時の通信速度の2倍〜50倍の範囲で設定することもできる。なお、通信速度や電子時計1の処理能力を考慮すると、10倍程度に設定するのが好ましい。
なお、通信装置2のデータ信号送信制御部642は、更新データを送信させる際、ブロック毎にパリティビットを付加してもよい。1ブロックは、例えば、8ビットである。
図21は、更新データが1ブロック分送信された場合のタイミングチャートである。
図21は、1ブロック分(8ビット)のデータ(11101101)の後に、偶数パリティビットとして「0」が送信された場合の例を示す。
このような場合、電子時計1の時計側判定部335は、1ブロック分のデータを受信すると、パリティビットを用いて受信したデータの整合性を判定できる。
図21は、更新データが1ブロック分送信された場合のタイミングチャートである。
図21は、1ブロック分(8ビット)のデータ(11101101)の後に、偶数パリティビットとして「0」が送信された場合の例を示す。
このような場合、電子時計1の時計側判定部335は、1ブロック分のデータを受信すると、パリティビットを用いて受信したデータの整合性を判定できる。
また、データ信号送信制御部642は、8ビットよりも大きな単位のブロックのデータ、例えば128バイトのデータを送信させる毎に、例えば16ビットのチェックサム(CS)を付加してもよい。
図22は、ブロック毎にチェックサムを付加してデータを送信する様子を示す模式図である。このような場合、電子時計1の時計側判定部335は、1ブロック分のデータを受信すると、チェックサムを用いて受信したデータの整合性を判定できる。
なお、8ビットのブロック毎にパリティビットを付加し、且つ、128バイトのブロック毎にチェックサムを付加して、パリティビットおよびチェックサムの両方を用いて受信したデータの整合性を判定してもよい。
図22は、ブロック毎にチェックサムを付加してデータを送信する様子を示す模式図である。このような場合、電子時計1の時計側判定部335は、1ブロック分のデータを受信すると、チェックサムを用いて受信したデータの整合性を判定できる。
なお、8ビットのブロック毎にパリティビットを付加し、且つ、128バイトのブロック毎にチェックサムを付加して、パリティビットおよびチェックサムの両方を用いて受信したデータの整合性を判定してもよい。
このような本実施形態によれば、電子時計と通信装置との間で同期処理を行う場合に、電子時計1は通信装置2から送信された同期信号を通信装置2に返信するエコーバック処理を行うため、通信装置2は、電子時計1から返信された信号が記憶されている同期パターンと一致していることを確認することができる。この返信信号を確認することで、通信装置2は、同期信号がノイズの影響を受けずに、電子時計1に正しく送信できたことを確認できる。また、電子時計1が通信装置2の台座部53に正しくセットできていることも確認できる。
したがって、電子時計1と通信装置2との同期処理を確実に行うことができ、データ通信処理において、データの送受信タイミングが正しく設定されて正しいデータを受信できる。
したがって、電子時計1と通信装置2との同期処理を確実に行うことができ、データ通信処理において、データの送受信タイミングが正しく設定されて正しいデータを受信できる。
また、本実施形態では、電子時計1と、通信装置2とは、モーターコイル143およびコイル55を用いた電磁結合による通信と、発光素子56および太陽電池135を用いた光通信とを併用しているので、1つの通信方式のみで送受信する場合に比べて、通信速度を向上できる。また、電子時計1から通信装置2へ送信される信号と、通信装置2から電子時計1に送信される信号とが、干渉することがない。
また、電子時計1は、既存のモーターコイル143および太陽電池135を用いて、時計側送信部180および時計側受信部170を構成しているので、コイルや受光素子等の部品を追加する必要が無い。このため、電子時計1を小型化でき、且つ、低コストで通信処理を行うことができる。
また、電子時計1は、既存のモーターコイル143および太陽電池135を用いて、時計側送信部180および時計側受信部170を構成しているので、コイルや受光素子等の部品を追加する必要が無い。このため、電子時計1を小型化でき、且つ、低コストで通信処理を行うことができる。
また、本実施形態では、同期処理が開始されると、電子時計1は、タイムアウト時間になるまで要求信号を繰り返し出力するため、ユーザーが、ボタン操作で電子時計1を通信モードに設定してから、台座部53にセットするまでの時間が長くかかっても、確実に通信装置2との同期処理を開始できる。
さらに、電子時計1はタイムアウト時間を経過しても同期処理が完了しない場合には、データ通信処理を開始しないので、例えば、電子時計1が台座部53にセットされずに放置されている場合に、一定時間が経過すれば同期処理を終了するため、電力を無駄に消費することを防止できる。
さらに、電子時計1はタイムアウト時間を経過しても同期処理が完了しない場合には、データ通信処理を開始しないので、例えば、電子時計1が台座部53にセットされずに放置されている場合に、一定時間が経過すれば同期処理を終了するため、電力を無駄に消費することを防止できる。
また、本実施形態では、電子時計1が要求信号を送信する毎に、通信装置2が同期信号を1ビットずつ送信する。また、電子時計1がデータ要求信号を送信する毎に、通信装置2がデータ信号を1ビットずつ送信する。このため、電子時計1および通信装置2間でのデータの送受信タイミングを確実に同期させることができる。
また、同期処理時の要求信号の送信間隔をデータ要求信号よりも長くしているので、同期処理時の通信速度をデータ通信処理時の通信速度よりも低速に設定できる。このため、同期処理時の消費電力を低減できる。
また、通信装置2は、要求信号が受信される毎に、同期信号を送信するため、通信対象の電子時計の通信速度に合せて、同期信号パターンを送信できる。このため、通信速度の異なる電子時計を通信対象とすることができる。
また、電子時計1は、要求信号またはデータ要求信号の送信後に時計側受信部170を制御すればよく、時計側受信部170を常時作動させる必要が無いため、電子時計1における消費電力を低減できる。
また、同期処理時の要求信号の送信間隔をデータ要求信号よりも長くしているので、同期処理時の通信速度をデータ通信処理時の通信速度よりも低速に設定できる。このため、同期処理時の消費電力を低減できる。
また、通信装置2は、要求信号が受信される毎に、同期信号を送信するため、通信対象の電子時計の通信速度に合せて、同期信号パターンを送信できる。このため、通信速度の異なる電子時計を通信対象とすることができる。
また、電子時計1は、要求信号またはデータ要求信号の送信後に時計側受信部170を制御すればよく、時計側受信部170を常時作動させる必要が無いため、電子時計1における消費電力を低減できる。
[他の実施形態]
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、電子時計1は、モーターコイル143にパルスを出力して信号を送信し、太陽電池135の出力電圧を検出して信号を受信していたが、本発明はこれに限定されない。
例えば、電子時計1に発光素子を備えさせ、電子時計1が発光素子を点灯または消灯することで信号を送信し、モーターコイル143に発生するパルスを検出することで信号を受信するようにしてもよい。この場合、通信装置2は、受光素子を備え、当該受光素子の出力電圧を検出することで信号を受信し、コイル55にパルスを出力することで信号を送信する。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、電子時計1は、モーターコイル143にパルスを出力して信号を送信し、太陽電池135の出力電圧を検出して信号を受信していたが、本発明はこれに限定されない。
例えば、電子時計1に発光素子を備えさせ、電子時計1が発光素子を点灯または消灯することで信号を送信し、モーターコイル143に発生するパルスを検出することで信号を受信するようにしてもよい。この場合、通信装置2は、受光素子を備え、当該受光素子の出力電圧を検出することで信号を受信し、コイル55にパルスを出力することで信号を送信する。
前記実施形態では、電子時計1において、信号を送信するコイルとして、モーターコイル143が用いられているが、本発明はこれに限定されない。例えば、電子時計がブザー機能を備えている場合は、ブザーコイル(昇圧コイル)を用いてもよく、電子時計が液晶表示装置を備え、EL(Electro-Luminescence)バックライトを備えている場合には、ELバックライトの駆動用のコイル等を用いてもよい。
前記実施形態では、同期処理時、電子時計1は、受信した信号を受信バッファー218に格納し、受信バッファー218の信号列と、同期信号パターン記憶部219に記憶された同期信号パターンとが一致するか否かを判定しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、受信した信号を受信バッファー218に格納せず、受信した信号列を同期信号パターンと比較しなくてもよい。
この場合、電子時計1は、例えば、通信装置2から同期処理が完了したことを示す信号を受信することで、同期処理を終了し、データ受信処理に移行できる。
この場合、電子時計1は、例えば、通信装置2から同期処理が完了したことを示す信号を受信することで、同期処理を終了し、データ受信処理に移行できる。
前記実施形態では、通信装置2の同期信号送信制御部632は、同期信号パターンを1ビットずつ電子時計1に対して送信しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、同期信号パターンを2ビット以上ずつ送信してもよい。
また、同様に、データ信号送信制御部642も、データを2ビット以上ずつ送信してもよい。
また、同様に、データ信号送信制御部642も、データを2ビット以上ずつ送信してもよい。
前記実施形態では、時計側判定部335は、信号を受信する毎に、受信バッファー218の信号列を同期信号パターンと比較しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、8ビット分の同期信号を受信した段階で比較するようにしてもよい。
また、同様に、装置側判定部635も、8ビット分の返信信号を受信した段階で、受信バッファー623の信号列を同期信号パターンと比較するようにしてもよい。
また、同様に、装置側判定部635も、8ビット分の返信信号を受信した段階で、受信バッファー623の信号列を同期信号パターンと比較するようにしてもよい。
前記実施形態では、データ情報送信制御部643によるデータ情報送信処理は行われていないが、データ信号送信制御部642によるデータ信号の送信処理の前に、データ情報送信制御部643によるデータ情報送信処理を行ってもよい。電子時計1は、データ情報として、データサイズを受信すればデータ通信処理の進捗状況を計算して表示できる。また、データの種類を受信していれば、データの種類に応じて電子時計の動作を変えることもできる。さらに、データのバージョン情報を受信していれば、受信済みのデータか否かを判定でき、既に受信しているデータの場合は受信を終了させて無駄な受信処理を行うことがない。
前記実施形態では、時計側受信部170は、太陽電池135の出力電圧を検出することで信号を受信しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、太陽電池135の出力電流を検出することで信号を受信してもよい。
また、装置側受信部68は、コイル55の電圧を検出することで信号を受信しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、コイル55の電流を検出することで信号を受信してもよい。
また、装置側受信部68は、コイル55の電圧を検出することで信号を受信しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、コイル55の電流を検出することで信号を受信してもよい。
前記実施形態では、通信装置2は、同期処理が完了した後、データ要求信号を電子時計1から受信する毎に、データ信号を電子時計1に送信しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、通信装置2は、データ要求信号を受信せずにデータ信号を電子時計1に送信してもよい。
1…電子時計、10…通信システム、133…電圧検出回路、135…太陽電池、142…駆動回路、143…モーターコイル、170…時計側受信部、180…時計側送信部、2…通信装置、218…受信バッファー、219…同期信号パターン記憶部、330…時計側同期処理部、331…要求信号送信制御部、332…同期信号受信制御部、333…時計側信号取得部、334…受信信号返信制御部、335…時計側判定部、340…時計側データ通信処理部、341…データ要求信号送信制御部、342…データ信号受信制御部、55…コイル、56…発光素子、621…同期信号パターン記憶部、622…更新データ記憶部、623…受信バッファー、630…装置側同期処理部、631…要求信号受信制御部、632…同期信号送信制御部、633…返信信号受信制御部、634…装置側信号取得部、635…装置側判定部、640…装置側データ通信処理部、641…データ要求信号受信制御部、642…データ信号送信制御部、643…データ情報送信制御部、66…発光素子駆動回路、67…電圧検出回路、68…装置側受信部、69…装置側送信部。
Claims (17)
- 電子時計と、通信装置とを備える通信システムであって、
前記電子時計は、
同期信号の送信を要求する要求信号を送信し、且つ、予め設定された同期信号パターンの同期信号の受信に応答した返信信号を送信する時計側送信部と、
前記同期信号を受信する時計側受信部と、を備え、
前記通信装置は、
前記要求信号の受信に応答した前記同期信号を送信する装置側送信部と、
前記要求信号および前記返信信号を受信する装置側受信部と、
前記装置側受信部が受信した前記返信信号を蓄積する装置側蓄積部と、
前記装置側蓄積部に蓄積された前記返信信号と前記同期信号パターンとを比較し、一致しているかを判定してデータ通信可能かどうか判断する装置側判定部と、を備える
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項1に記載の通信システムにおいて、
前記装置側送信部は、前記装置側判定部で、前記返信信号と前記同期信号パターンとが一致していると判定された場合に、前記電子時計にデータ信号を送信する
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項1または請求項2に記載の通信システムにおいて、
前記時計側送信部は、前記要求信号を繰り返し送信し、
前記装置側送信部は、前記装置側受信部が前記要求信号を受信する毎に1ビットずつ前記同期信号を送信する
ことを特徴とする通信システム。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、
前記時計側送信部は、モーターコイルと、前記モーターコイルを駆動する駆動回路とを備えて構成され、前記モーターコイルを用いた電磁結合による通信により信号を送信し、
前記時計側受信部は、太陽電池と、前記太陽電池の出力値を検出する検出回路とを備えて構成され、前記太陽電池を用いた光による通信により信号を受信する
ことを特徴とする通信システム。 - 同期信号の送信を要求する要求信号を送信し、且つ、予め設定された同期信号パターンの同期信号の受信に応答した返信信号を送信する時計側送信部と、
前記同期信号を受信する時計側受信部と、を備える
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項5に記載の電子時計において、
前記時計側送信部は、モーターコイルと、前記モーターコイルを駆動する駆動回路とを備えて構成され、前記モーターコイルを用いた電磁結合による通信により信号を送信し、
前記時計側受信部は、太陽電池と、前記太陽電池の出力値を検出する検出回路とを備えて構成され、前記太陽電池を用いた光による通信により信号を受信する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項5または請求項6に記載の電子時計において、
前記時計側受信部が受信した前記同期信号を蓄積する時計側蓄積部と、
前記時計側蓄積部に蓄積された前記同期信号と前記同期信号パターンとを比較し、一致しているかを判定してデータ通信可能かどうか判断する時計側判定部と、を備える
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項7に記載の電子時計において、
前記時計側受信部は、前記時計側判定部で、前記同期信号と前記同期信号パターンとが一致していると判定された場合に、データ信号の受信を開始し、一致していないと判定された場合に、前記同期信号の受信を継続する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項8に記載の電子時計において、
前記時計側受信部は、前記同期信号が前記同期信号パターンと一致しない状態で、前記同期信号の受信を開始してからの経過時間が、予め設定された設定時間以上になると、前記同期信号の受信を終了する
ことを特徴とする電子時計。 - 請求項8または請求項9に記載の電子時計において、
前記時計側送信部は、前記時計側判定部で、前記同期信号と前記同期信号パターンとが一致していると判定された場合に、前記データ信号の送信を要求するデータ要求信号を繰り返し送信し、
前記データ要求信号の送信間隔は、前記要求信号の送信間隔よりも短い
ことを特徴とする電子時計。 - 同期信号の送信を要求する要求信号の受信に応答した予め設定された同期信号パターンの同期信号を送信する装置側送信部と、
前記要求信号、および、前記同期信号に応答した返信信号を受信する装置側受信部と、
前記装置側受信部が受信した前記返信信号を蓄積する装置側蓄積部と、
前記装置側蓄積部に蓄積された前記返信信号と前記同期信号パターンとを比較し、一致しているかを判定してデータ通信可能かどうか判断する装置側判定部と、を備える
ことを特徴とする通信装置。 - 請求項11に記載の通信装置において、
前記装置側送信部は、発光素子および前記発光素子を駆動する駆動回路を備え、前記発光素子を用いた光による通信により信号を送信し、
前記装置側受信部は、コイルおよび前記コイルの出力値を検出する検出回路を備え、前記コイルを用いた電磁結合による通信により信号を受信する
ことを特徴とする通信装置。 - 請求項11または請求項12に記載の通信装置において、
前記装置側送信部は、前記装置側判定部で、前記返信信号と前記同期信号パターンとが一致していると判定された場合に、電子時計にデータ信号を送信する
ことを特徴とする通信装置。 - 請求項13に記載の通信装置において、
前記装置側受信部は、前記電子時計から送信される、前記データ信号の送信を要求するデータ要求信号を受信し、
前記装置側送信部は、前記装置側受信部が前記データ要求信号を受信する毎に、前記データ信号を1ビット以上の単位データずつ送信する
ことを特徴とする通信装置。 - 請求項13または請求項14に記載の通信装置において、
前記装置側送信部は、データサイズ、データの種類、データのバージョン情報の少なくとも一つを含むデータ情報を送信する
ことを特徴とする通信装置。 - 請求項13から請求項15のいずれか一項に記載の通信装置において、
前記装置側送信部は、所定ビット数の単位データと、この単位データの誤り検出用の検出データとを、前記データ信号として送信する
ことを特徴とする通信装置。 - 通信装置に信号を送信する時計側送信部と、前記通信装置から信号を受信する時計側受信部と、を備える電子時計の制御方法であって、
同期信号の送信を要求する要求信号を送信する要求信号送信ステップと、
予め設定された同期信号パターンの同期信号を受信する同期信号受信ステップと、
前記同期信号の受信に応答した返信信号を送信する返信信号送信ステップと、を備える
ことを特徴とする電子時計の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015081097A JP2016200509A (ja) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 通信システム、電子時計、通信装置、および電子時計の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015081097A JP2016200509A (ja) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 通信システム、電子時計、通信装置、および電子時計の制御方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2016200509A true JP2016200509A (ja) | 2016-12-01 |
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ID=57424066
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JP2015081097A Pending JP2016200509A (ja) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 通信システム、電子時計、通信装置、および電子時計の制御方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019007894A (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-17 | カシオ計算機株式会社 | 電子時計、時刻修正方法及びプログラム |
-
2015
- 2015-04-10 JP JP2015081097A patent/JP2016200509A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019007894A (ja) * | 2017-06-27 | 2019-01-17 | カシオ計算機株式会社 | 電子時計、時刻修正方法及びプログラム |
US11137726B2 (en) | 2017-06-27 | 2021-10-05 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic timepiece, time correction method, and storage medium |
JP6992288B2 (ja) | 2017-06-27 | 2022-01-13 | カシオ計算機株式会社 | 電子時計、時刻修正方法及びプログラム |
JP2022031875A (ja) * | 2017-06-27 | 2022-02-22 | カシオ計算機株式会社 | 電子時計、時刻修正方法及びプログラム |
JP7347489B2 (ja) | 2017-06-27 | 2023-09-20 | カシオ計算機株式会社 | 電子時計、時刻修正方法及びプログラム |
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